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摘 要 目的：观察有氧运动对高糖高脂膳食大鼠肝脏碳水化合物反应元件结合蛋白（ChREBP）mRNA 表达的影响。方法：32只雄性SD大鼠随机分为4组，即安静对照组、运动对照组、高糖高脂安静组和高糖高脂运动组，每组8只。安静对照组和运动对照组食用普通饲料，高糖高脂组食用高糖高脂饲料，运动组每天运动1h，跑速为25m/min，坡度为0b，每周运动6天。6周后，取血检测总甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）浓度，并取附睾与肾周脂肪垫称重，用荧光定量 PCR技术检测肝脏 ChREBP mRNA表达水平。结果：高糖高脂安静组附睾与肾周脂肪垫重量和血TG、TC 浓度均显著高于安静对照组（ P ＜0.05），运动对照组则明显低于安静对照组（ P ＜0.05）；与高糖高脂安静组比较，高糖高脂运动组体重和附睾与肾周脂肪垫重量均明显降低（ P ＜0.05），血TG浓度亦极显著降低（ P ＜0.01）；ChREBP mRNA表达方面，高糖高脂安静组极显著高于安静对照组（ P ＜0.01），运动对照组与普通安静组无明显差别，而高糖高脂运动组极显著低于安静对照组（ P ＜0.01）。结论：有氧运动能有效抑制高糖高脂膳食引起肝脏ChREBP mRNA 表达增加，可能是有氧运动降低高糖高脂膳食造成机体肥胖的机理之一。
关键词 高糖高脂膳食；碳水化合物反应元件结合蛋白；有氧运动
高能量的膳食能增加血中游离脂肪酸及TG、TC的浓度，引起胰岛素抵抗，并导致肥胖并伴糖尿病、非酒精性肝病的形成。碳水化合物反应元件结合蛋白（carbohydrate response element binding protein，ChREBP）是一种最新发现能与糖类应答元件（carbohydrate response ele-ment，ChRE）结合的蛋白质，其组织分布、结构特性及RNA的结合活性与葡萄糖敏感转录因子的特征一致，能调节葡萄糖的敏感性，从而调节机体内脂肪的代谢。高糖饮食能促进机体肝组织ChREBP 的表达，Iizuka 等研究发现，在饥饿的啮齿动物的肝细胞核中ChREBP mRNA是降低的，而在喂食高碳水化合物后这一数值增加2～3倍，表明葡萄糖浓度能调节ChREBP mRNA表达。而有氧运动能通过改善胰岛素的敏感性、促进瘦素水平增加、降低血中游离脂肪酸的浓度等对肥胖及相关综合征起着积极有效的防治作用。但有氧运动对高能量膳食大鼠肝脏ChREBP基因表达的影响尚未见报道。本实验探讨有氧运动对高糖高脂膳食大鼠肝脏ChREBP mRNA表达的影响，为运动预防与肥胖相关疾病的研究提供新的理论依据。
选用8周龄、体重在180～220g之间的健康雄性SD大鼠32只，购自中山医科大学动物实验中心。大鼠喂养在广州体育学院动物实验室，实验室温度为（20±1）℃，相对湿度为40%～60%，噪音在50分贝以下。随机分为4组：安静对照组、运动对照组、高糖高脂安静组、高糖高脂运动组，每组8只。
安静对照组和运动对照组食用普通饲料；高糖高脂组食用高糖高脂饲料，配方如下：猪油12%、蔗糖17%、胆固醇2.5%、胆酸钠1%、基础饲料67.5%。预适应1周后运动，运动组每天运动1h，跑速为25m/min，坡度为0，每周运动6d，连续运动6周。
末次干预结束后，禁食24h左右，取材前采用标准计量的体重计称量大鼠体重。用 10%水合氯醛溶液注射麻醉大鼠，用真空血清管于腹主动脉取血。静置2h左右，血清管以3 000r/min离心20min，将血清置于-20℃低温保存待测。随后取大鼠附睾与肾周脂肪垫，用生理盐水清洗后滤纸吸干水分，托盘天平称重。宰杀即刻取肝脏液氮冷冻后放入-70℃冰箱保存。
肝组织总RNA抽提：采用经典法RNA抽提试剂盒从肝组织中抽提总RNA（试剂盒由上海申能博采生物科技有限公司提供），提取RNA溶解在无 RNase的DEPC水中。琼脂糖电泳检测RNA质量，紫外分光光度计（Bio-photometer，德国 Eppendorf 公司）测定波长 260、280nm处的OD值，计算A260/A280值和RNA 浓度。
血清总TG（GPO-PAP法）、总TC（CHOD-PAP法）测定均用南京建成生物工程研究所提供试剂盒，比色仪器为722分光光度计，操作步骤严格按试剂盒要求进行。
用荧光定量PCR技术检测肝组织ChREBP基因的表达。取2g RNA按试剂盒（RevertA id TM 第一链c-DN A合成试剂盒购自立陶宛 MBI Fermentas 公司）要求合成 c-DN A。定量 PCR 反应条件：50℃预热 300 s；95℃变性 300 s；95℃20s，60℃60 s，40 个循环，60℃e 检测；37℃30 s。定量PCR仪为 Rot or-Gene RG 3000 型（澳大利亚Corbett 公司）。根据标准曲线计算每个基因的拷贝数。
实验数据以平均值±标准差表示，采用 SPSS111.0 统 计软件包。大鼠体重及附睾与肾周脂肪垫重量采用独立样本T检验，ChREBP mRNA表达及血脂结果进行One-way ANOVA检验。显著性水平为 P ＜0.05，极显著性水平为 P ＜0.01。
表1显示，与各自安静组比较，运动组大鼠体重及附睾与肾周脂肪垫重量均明显降低（ P ＜0.05， P ＜0.01）。高糖高脂安静组体重与安静对照组比较无明显区别，但附睾与肾周脂肪垫重量则明显增加（ P ＜0.05）。
表1 各组大鼠体重、附睾与肾周脂肪垫重量比较
注：与安静对照组相比，*为 P ＜0 .05，**为 P ＜0.01；与高糖高脂安静组相比， & 为 P ＜0.05。
表2显示，高糖高脂安静组ChREBP mRNA表达极显著高于普通安静组（ P ＜0.01），而高糖高脂运动组则极显著低于其他各组（ P ＜0.01）。高糖高脂安静组的血总TG和总TC浓度均显著高于安静对照组（ P ＜0.05），运动对照组TG浓度明显低于安静对照组（ P ＜0.05）。高糖高脂运动组血总TG浓度极显著低于高糖高脂安静组（ P ＜0.01），但总T C浓度与高糖高脂安静组比较无明显差异，还有增加趋势。
表2 各组大鼠肝脏 ChREBP mRNA 表达及血脂测试结果比较
注：与安静对照组相比，*为 P ＜0.05，**为 P ＜0.01；与高糖高脂安静组相比， & 为 P ＜0.05， && 为 P ＜0.01。
高糖高脂膳食能增加血中游离脂肪酸的浓度，使血TG和TC的浓度明显增加，高脂血症是胰岛素受损的发展核心，从而诱发糖尿病；体内大量的脂肪积累而出现体重增加，甚至肥胖，并使脂肪在内脏器官沉积而导致冠心病及脂肪肝的发生。本研究发现，高糖高脂膳食喂养6周后，大鼠体重无明显改变，但附睾与肾周脂肪垫、血TG、TC浓度均明显高于普通膳食的安静对照组，表明6周的高糖高脂膳食并未引起大鼠体重过度增加，主要增加机体内脏器官脂肪的生成，这可能是非酒精性脂肪肝形成的主要原因。 最近研究也发现，葡萄糖浓度是诱导肝脂肪生成的因素之一。但是葡萄糖诱导肝脂肪生成是否通过ChREBP起作用？Ishii 等研究发现，葡萄糖浓度对 ChREBP-/-小鼠肝细胞生脂酶基因无明显影响。同样，当含有 ChRE结构的生脂酶基因转染到野生型小鼠肝细胞时，对葡萄糖产生应答反应，而转染到ChREBP-/-小鼠肝细胞时，对葡萄糖不产生应答反应，在 ChREBP-/-小鼠肝细胞中转染ChREBP 表达质粒时，其肝细胞的转录活性重新恢复。
Iizuka 等利用ob/ob小鼠杂交获得ChREBP-/-小鼠进行研究后认为，ChREBP缺乏不仅能降低脂肪合成和肥胖的发生，还能改善葡萄糖的容量和食欲控制。 以上结果充分说明ChREBP在葡萄糖诱导脂肪生成中的重要作用。ChREBP 的表达增加能促进肝脂肪合成酶激活，从而使脂肪合成增加。本研究中，高糖高脂膳食组大鼠肝脏ChREBP mRNA明显高于普通膳食组，说明高糖高脂膳食引起大鼠血中TG和TC浓度增加和附睾及肾周脂肪堆积可能与肝ChREBP mRNA表达增加有关。
适宜的有氧运动可以提高胰岛素及其靶器官胰岛素受体的结合力，使胰岛素能够更好地发挥作用，降低游离脂肪酸的浓度，从而改善由于高脂膳食诱导的胰岛素抵抗，起到降低血脂和促进脂肪分解代谢加强。 本研究发现，进行6周适当的有氧运动后，摄入普通膳食和高糖高脂膳食大鼠的体重、附睾与肾周脂肪垫重量、血总TG浓度明显低于各自相应的安静组，表明有氧运动能抑制由于高糖高脂膳食导致的高脂血症和脂肪的生成。但是高糖高脂膳食运动组大鼠的TC浓度与高糖高脂膳食安静组比较无明显变化，且有增加的趋势，其变化与血TG浓度变化不同，其原因尚不清楚，需要进一步的探讨。
有氧运动是否能通过抑制机体 ChREBP mRNA 的表达而调节脂肪的生成呢？ 有关这方面的研究尚未见报道。本研究通过对大鼠进行6周有氧运动后发现，普通膳食喂养的大鼠，运动组和安静组肝脏ChREBP mRNA表达无明显的差异；而高糖高脂膳食喂养的大鼠，运动组肝脏ChREBP mRNA 浓度极显著低于安静组。 这表明6周有氧运动对普通膳食大鼠肝脏ChREBP mRNA 表达无明显影响，但当高糖高脂膳食诱导肝脏ChREBP mRNA表达明显增加时，有氧运动能明显降低肝脏ChREBP mRNA表达。综合上述结果表明，有氧运动能有效抑制高糖高脂膳食导致的肝脏ChREBP mRNA的过度表达，但其具体的机制仍需研究。
高糖高脂膳食能诱导大鼠肝脏ChREBP mRNA过度表达，有氧运动对正常饮食大鼠肝脏ChREBP mRNA表达无明显影响，但对高糖高脂膳食诱导的肝脏ChREBP mRNA过度表达则有明显的抑制作用。