运动对生长期大鼠脂肪组织FTO基因表达的影响①

赵娟 许春艳 段佳妍

(北京体育大学 北京 100084)

运动对生长期大鼠脂肪组织FTO基因表达的影响①

赵娟 许春艳 段佳妍

(北京体育大学 北京 100084)

该文以SD大鼠为研究对象,采用实验法,研究有氧运动对生长期大鼠脂肪组织FTO基因表达的影响,探讨运动预防肥胖的可能机制。研究表明,有氧运动改善生长期大鼠体重,显著升高FTO基因的表达,预防和控制肥胖的发生。

生长期 FTO 运动

肥胖已经被称为全球最大规模的慢性病，处于生长发育期儿童肥胖的发生率也在迅速增长，正成为一个日趋严重危害健康的问题。因此，预防肥胖就成为迫切需要解决的问题。肥胖与遗传关系密切。最近研究发现，FTO与肥胖关系密切。FTO基因是非-血红素加双氧酶超家族的成员，广泛表达于中枢及外周多个组织(如：SIRT 1下丘脑、脂肪组织、骨骼肌、胰岛等)[1]。FTO基因可以通过脂解作用调节身体脂肪重量[2]。目前，关于FTO基因与肥胖关系的研究主要集中在运动干预FTO基因表达与摄食量的关系和FTO基因变异与肥胖的关系上。也有研究运动对机体不同FTO基因型体重的影响，结果并不一致。但耐力运动对处于生长发育期的大鼠脂肪组织FTO基因表达的影响如何，未见报道。该实验通过研究有氧运动对生长期大鼠脂肪组织FTO基因表达的影响，探讨运动预防肥胖的可能机制。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

3周龄SD大鼠20只，实验动物随机分为对照组(C)和运动组(E)，两组大鼠均自由饮食饮水。

图1 E组与C组体重变化图

图2 运动对大鼠脂肪组织FTO mRNA含量的影响

1.2 研究方法

E组进行4周跑台运动，每周测定1次体重。E组大鼠末次运动后48 h取材，取材前与C组大鼠均禁食12 h，取两侧肾周和附睾脂肪垫。RT-PCR测定脂肪组织FTOmRNA含量，结果采用2-ΔΔCt处理。

1.3 有氧训练方案

大鼠适应性喂养1d后进行跑台训练，训练6d后测大鼠的最大摄氧量，根据55%～60%VO2max制定其跑台速度，跑速为20m/min，5 d/周，1h/d，训练4周。

1.4 数理统计分析

采用SPSS17.0进行数据分析，体重比较采用重复性方差分析，其他数据比较采用独立样本t检验，显著性定为差异有统计学意义(P＜0.05)。

2 研究结果

2.1 大鼠体重的变化

E组大鼠与C组大鼠初始体重无显著性差异，差异无统计学意义(P＞0.05)，从运动第二周开始，E组大鼠体重显著低于C组，直到第四周运动结束。(如图1)

2.2 大鼠脂肪组织FTO mRNA含量

由图2可以看出，E组大鼠脂肪组织FTOmRNA的含量显著高于对照组，差异有统计学意义(P＜0.01)。

3 分析讨论

脂肪的代谢分为脂肪的合成与分解两个过程，机体在正常生理状态下处于一种平衡状态，如果分解代谢增强，合成代谢减弱，则体重降低，反之则体重增加。该研究结果表明，经过4周耐力运动后，在各对应时间点上，E组大鼠的体重显著低于对照组；说明有氧运动使大鼠的能量消耗增加，脂肪的分解代谢增强。

FTO基因在整个生命周期里与肥胖的关系已经被学者所研究。在儿童和青少年的研究中，FTO基因与肥胖的相关性也已被证实，研究发现FTOSNPs对于机体出生的体重并没有影响，在人体的整个生命过程中，FTOSNPs开始影响体重是在儿童早些时期，之后影响持续增加，最大的影响是在成年早期，而后整个成年时期随之减弱[3]。提示，FTO基因主要在儿童青少年时期对人类的体重进行调控。

长时间运动可以控制和预防肥胖已经得到大家认可，但其生物学机制尚不完全清楚。FTO基因的发现可能为此提供了新的研究靶点。Church[4]等通过过表达FTO基因，进一步证实了FTO基因与肥胖的关系：FTO基因在下丘脑、脂肪组织、肝脏等组织中的过量表达能够显著增加大鼠的体重和脂肪重量，而且这种增加与FTO表达存在着量效关系，表达越高，体重及脂肪重量增加越明显。FTO基因与肥胖及运动存在密切的关系，研究表明，长时间的有氧运动可以降低携带FTO易肥胖等位基因人类群体的BMI指数。

该实验发现，4周耐力运动显著升高了生长期大鼠脂肪组织FTO基因的mRNA含量，而Wu等[5]研究表明，FTO可能作为转录共激活因子，提高C/EBPs与单链DNA的结合能力，从而增强了C/ EBPs基因启动子的转录激活潜力。而C/EBP家族可激活 PPARγ表达已经被证实，二者协同作用启动前体脂肪细胞分化，是重要的脂肪分化相关基因。提示，耐力运动升高了FTO基因的表达，而FTO基因可能作为转录共激活因子，对了C/EBPβ和PPARγ基因的表达进行调控，进而对脂肪细胞分化及脂肪的合成进行调控，减弱了脂肪的合成，促进了脂肪的分解，预防和控制肥胖的发生。

4 结语

长期有氧训练改善了生长期大鼠体重，显著升高了脂肪组织FTO基因的表达，减弱了脂肪的合成作用，促进脂肪的分解，起到了预防肥胖发生的作用。

[1]马国栋.耐力训练对大鼠FTO基因表达影响及与摄食量关系研究[J].体育科学，2012，32(6)：69-73.

[2]徐新祥，刘峰.FTO基因在3T3-L1前体脂肪细胞成脂分化中的表达趋势[J].实用临床医药杂志，2009，13(11)：76-77.

[3]李惠.运动对高脂膳食大鼠脂代谢调节作用及机的研究[D].扬州大学，2014.

[4]Church C，Moir L，McMurray F，et al.Overexpression of Fto leads to increased food intake and results in obesity [J].Nature genetics，2010，42(12)：1086-1092.

[5]Wu Q，Saunders R A，Szkudlarek-Mikho M，et al.The obesity-associated Fto gene is a transcriptional coactivator [J].Biochemical and biophysical research communications，2010，401(3)：390-395.

G80-32

A

2095-2813(2017)01(b)-0021-02

10.16655/j.cnki.2095-2813.2017.02.021

北京高校青年英才计划项目(项目编号：YETP1247)。