运动性白细胞介素-6上升参与大鼠脂肪水解调节的研究

论文摘要

1研究目的观察长时间运动过程中大鼠血液、肌肉和脂肪组织的白细胞介素-6及受体系统和脂肪水解相关指标的变化,分析血清白细胞介素-6和脂肪与肌肉中激素敏感性脂肪酶之间的关系,探讨运动性白细胞介素-6上升参与脂肪水解可能的机制。2研究方法以雄性Sprague—Dawley大鼠为研究对象,按随机原则,分为正常（肌）糖原组和低（肌）糖原组（运动+不同含糖饮食处理恢复24小时造成）,进行长时间运动。其运动方案是坡度零,速度18米/分,时长90分钟的跑台运动,再调整跑速为30米/分钟,时长30分钟的跑台运动。同时设置完全不运动的空白对照组大鼠一组。分别在运动前、运动30分钟、运动120分钟、运动后3小时和运动后6小时宰杀大鼠,取血液、脂肪组织和股四头肌进行分析。测定血清白细胞介素-6、白细胞介素-6可溶性受体、甘油、游离脂肪酸、胰岛素、生长激素、瘦素和血浆去甲肾上腺素和肾上腺素;肌肉组织白细胞介素-6受体基因表达和激素敏感性脂肪酶基因表达与活性;脂肪组织白细胞介素-6受体基因表达和激素敏感性脂肪酶基因表达与活性。3研究结果1)在整个运动过程中,血清白细胞介素-6及白细胞介素-6可溶性受体水平呈先上升后下降的变化,峰值都出现在运动120分钟,在运动30分钟（P<0.05）、运动120分钟（P<0.01）,白细胞介素-6在低糖原组（非常）显著高于正常糖原组。血清甘油水平呈先升后降的变化,在运动30分钟,血清甘油水平低糖原组要显著高于正常糖原组（P<0.05）,在运动120分钟和运动后3小时,血清甘油水平低糖原组要非常显著高于正常糖原组（P<0.01）。血清游离脂肪酸水平呈先升后降的变化趋势,其峰值出现在运动120分钟。2)脂肪组织白细胞介素-6受体mRNA表达大体呈上升至平缓的变化,运动前白细胞介素-6受体mRNA正常糖原组显著高于低糖原组（P<0.05）,但运动后6小时低糖原组非常显著高于正常糖原组（P<0.01）3)脂肪组织激素敏感性脂肪酶mRNA表达呈先升后降的变化,峰值出现在运动120分钟,脂肪组织激素敏感性脂肪酶活性变化趋势类似于激素敏感性脂肪酶mRNA表达变化,运动30分钟、运动120分钟激素敏感性脂肪酶活性低糖原组显著高于正常糖原组（P<0.05）,和运动后3小时低糖原组非常显著高于正常糖原组（P<0.01）。4)肌肉组织白细胞介素-6受体mRNA表达呈上升至平缓的变化,在运动120分钟,低糖原组白细胞介素-6受体mRNA显著高于正常糖原组（P<0.05）。5)肌肉组织激素敏感性脂肪酶mRNA表达先升后降,峰值在运动120分钟,激素敏感性脂肪酶mRNA表达在运动后3小时低糖原组显著高于正常糖原组（P<0.05）。肌肉激素敏感性脂肪酶活性变化类似于肌肉激素敏感性脂肪酶mRNA表达的变化,于运动120分钟和运动后3小时低糖原组非常显著高于正常糖原组（P<0.01）。6)将血清胰岛素、生长激素、瘦素和血浆去甲肾上腺素和肾上腺素作为控制变量,对白细胞介素-6和脂肪、肌肉组织激素敏感性脂肪酶进行偏相关分析,结果:血清白细胞介素-6水平与脂肪组织激素敏感性脂肪酶mRNA表达之间相关性不显著（P>0.05）;运动120分钟血清白细胞介素-6水平与脂肪组织激素敏感性脂肪酶活性具有显著正相关（P<0.05）,而其它时刻血清白细胞介素-6与激素敏感性脂肪酶活性偏相关系数并不具有显著性意义（P>0.05）。运动120分钟和运动后6小时血清白细胞介素-6水平与肌肉中激素敏感性脂肪酶mRNA偏相关系数具有（非常）显著性意义（P<0.05或P<0.01）,而在其它时刻,血清白细胞介素-6水平和肌肉中激素敏感性脂肪酶mRNA的偏相关系数不具有显著性意义（P>0.05）;血清白细胞介素-6水平与肌肉激素敏感性脂肪酶活性相关系数并不显著（P>0.05）。4结论本研究表明,运动具有上调血液白细胞介素-6及其可溶性受体水平的作用,并引起全身性的脂肪水解增加。同时运动中脂肪和肌肉组织的白细胞介素-6受体mRNA表达上升并维持在较高的水平,这提示细胞膜上白细胞介素-6受体含量的增加。这表明白细胞介素-6通过与血液中白细胞介素-6可溶性受体结合,激活了IL-6下游的信号传导途径的级联反应,从而参与了脂肪和肌肉生物功能的调节。脂肪和肌肉激素敏感性脂肪酶mRNA表达增加和活性上升是全身性脂肪水解增加的主要原因。偏相关分析结果表明白细胞介素-6可能直接参与脂肪水解的调节,在脂肪组织中可能调节的是激素敏感性脂肪酶的活力,肌肉组织中可能调节的是激素敏感性脂肪酶的基因表达。而偏相关系数具有显著性意义的时刻大都是白细胞介素-6水平的峰值,这可能是因为白细胞介素-6水平需要超过一定的阈值才参与脂肪水解的调节。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 文献综述
• 1.1 前言
• 1.2 IL-6 生物学知识概述
• 1.2.1 IL－6 受体系统和细胞内信号转导途径
• 1.3 运动性白细胞介素-6 上升的来源及调控因素
• 1.3.1 运动性白细胞介素-6 上升的肌源性证据
• 1.3.2 运动前肌糖原贮备与运动性IL-6 上升的相关研究
• 1.4 运动性白细胞介素-6 上升对机体的影响
• 1.4.1 运动中的白细胞介素-6 受体
• 1.4.2 白细胞介素-6 影响脂肪水解的实验证据
• 1.4.2.1 动物试验
• 1.4.2.2 人体试验
• 1.4.2.3 运动中脂肪组织产生的IL-6 参与脂肪水解
• 1.5 脂肪水解概述
• 1.5.1 脂肪动员
• 1.5.2 脂肪组织脂肪水解及运输
• 1.5.3 肌内甘油三酯
• 1.6 激素敏感性脂肪酶
• 1.6.1 脂肪组织的研究
• 1.6.2 肌肉的研究
• 1.6.3 大鼠肌肉研究
• 1.6.4 人体肌肉研究
• 1.7 影响脂肪水解的某些激素介绍
• 1.8 肌源性IL-6 与安静状态下IL-6 的生物学效应的区别
• 2 选题依据、研究内容和假设及技术路线图
• 2.1 选题依据
• 2.2 研究假设
• 2.3 研究内容
• 2.4 研究示意图
• 3 预实验工作的介绍及分析讨论
• 4 研究一 肌糖原贮备不同、长时间运动大鼠血液 IL-6、sIL-6R 与甘油、FFA 和脂肪组织IL-6RmRNA 与HSLmRNA 和活性的变化
• 4.1 研究对象
• 4.2 运动大鼠分组及运动方案
• 4.3 大鼠的宰杀和测试样本的采集
• 4.4 测试指标和方法
• 4.4.1 肌糖原
• 4.4.2 白细胞介素-6
• 4.4.3 血清IL-6 可溶性受体（sIL-6R）
• 4.4.4 甘油
• 4.4.5 游离脂肪酸
• 4.4.6 脂肪组织总RNA 提取
• 4.4.7 脂肪组织总RNA 浓度、纯度和完整性检测
• 4.4.8 cDNA 第一链合成
• 4.4.9 引物设计
• 4.4.10 基因表达的real time PCR 测定
• 4.4.11 脂肪组织HSL 活性的测定
• 4.5 统计方法
• 4.6 实验结果
• 4.6.1 肌糖原含量
• 4.6.2 血清白细胞介素-6 浓度
• 4.6.3 血清白细胞介素-6 可溶受体浓度
• 4.6.4 脂肪组织白细胞介素-6 受体基因表达量
• 4.6.5 脂肪组织HSL 基因表达
• 4.6.6 脂肪组织HSL 活性
• 4.6.7 血清甘油浓度
• 4.6.8 血清游离脂肪酸浓度
• 4.7 分析与讨论
• 4.7.1 肌糖原的变化
• 4.7.2 血清IL-6 的变化
• 4.7.3 血清sIL-6R 变化
• 4.7.4 脂肪IL-6RmRNA 变化
• 4.7.5 甘油和FFA 变化
• 4.7.6 脂肪组织HSLmRNA 变化
• 4.7.7 脂肪组织HSL 活性变化
• 4.8 小结
• 5 研究二 肌糖原贮备不同、长时间运动大鼠血液 IL-6、sIL-6R 与甘油、FFA 和肌肉组织IL-6RmRNA 与HSLmRNA 和活性的变化
• 5.1 研究对象
• 5.2 运动大鼠分组及运动方案
• 5.3 大鼠的宰杀和测试样本的采集
• 5.4 测试指标与方法
• 5.4.1 肌肉组织总RNA 提取
• 5.4.2 肌肉组织RNA 浓度、纯度和完整性检测
• 5.5 统计方法
• 5.6 实验结果
• 5.6.1 肌肉中白细胞介素-6 受体基因表达量
• 5.6.2 肌肉HSL 基因表达
• 5.6.3 肌肉HSL 活性
• 5.7 分析与讨论
• 5.7.1 肌肉IL-6RmRNA 的变化
• 5.7.2 肌肉HSLmRNA 表达的变化
• 5.7.3 肌肉HSL 活性的变化
• 5.8 小结
• 6 研究三 HSL 变化与血IL-6 及某些调节脂肪水解激素关系的研究
• 6.1 研究对象
• 6.2 运动大鼠分组及运动方案
• 6.3 大鼠的宰杀和测试样本的采集
• 6.4 测试指标和方法
• 6.5 统计方法
• 6.6 研究结果
• 6.6.1 血清胰岛素浓度变化
• 6.6.3 血清去甲肾上腺素变化
• 6.6.4 血清肾上腺素变化
• 6.6.5 血清瘦素浓度变化
• 6.6.6 血清IL-6 与脂肪组织HSL 基因表达及活性的相关分析
• 6.6.7 血清IL-6 与肌肉组织HSLmRNA 表达与HSL 活性的相关分析
• 6.7 分析与讨论
• 6.7.1 血清胰岛素的变化
• 6.7.2 血清生长激素的变化
• 6.7.3 血清儿茶酚胺激素的变化
• 6.7.4 血清瘦素的变化
• 6.7.5 IL-6 参与脂肪水解的偏相关分析
• 6.8 小结
• 7 全文总结和创新点
• 7.1 全文总结
• 7.2 创新点
• 8 致谢
• 9 参考文献