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有氧运动调节miR-29a介导的SREBP1c/PCSK9/LDLR通路改善高胆固醇血症

闫锋  
【摘要】:目的:高胆固醇血症是动脉粥样硬化的最主要危险因素;已经存在相关研究表明有氧运动具有加速胆固醇代谢的功能;而mi RNA也与高胆固醇血症的治疗密切联系,在本实验室前期有氧运动改善高胆固醇血症的预实验中发现mir-29a存在显著差异性变化,而LDLR作为高胆固醇血症的主要治疗标记物,本实验将设计验证有氧运动调控mir-29a如何影响LDLR水平表达。方法:实验室自由喂养一周结束后,将36只八周龄雄性C57BL/6J小鼠分为:ND组(正常饮食组,n=12只)、HD组(持续高脂/高胆固醇饮食,n=12只)和HS组(持续高脂/高胆固醇饮食+八周有氧运动,n=12只);运动方案:18m/min×45min,6%坡度,6天/周;在每周最后一次训练结束后测量体长和体重;在运动方案结束后对全部小鼠禁食24小时,取血和肝脏进行后续实验,检测血脂水平、肝脏形态和变性程度,利用qPCR检测mir-29a,并且使用qPCR和Western检测SREBP1c、HMGCR、LPL、SCD、PCSK9和LDLR的基因表达水平和蛋白水平;同批次的20只小鼠保持在高脂/高胆固醇饮食下,在达到十二周龄后,随机分为空白对照组与mir-29a腺病毒组(注射mir-29a腺病毒激活剂),再次在体内检测mir-29a引导下游通路SREBP1c、PCSK9和LDLR的表达。结果:1、高脂/高胆固醇饮食情况下,HD组小鼠体重增长速度明显快于ND组,而HS组体重增长速度趋缓并与ND组增长速度相持平;八周的有氧运动方案结束后,HD组体重显著高于ND组(P0.05);而HS组显著低于HD组(P0.01);相比于ND组,胆固醇(TC)被观察到在HD组中明显升高,同时甘油三酯水平(TG)和低密度脂蛋白(LDL-C)同样发生显著升高(P0.01);而相比于在HS组中,运动方案的实施显著改善TG、TC和LDL-C的水平;2、较ND组相比,观察到HD组小鼠肝脏颜色呈黄褐色,缺少光泽,边缘钝化,可观察到有明显黑点存在,存在炎性变化;HS组肝脏的形态完整,色泽较为光滑,无明显颜色的变化,组织形态较为完整;相对于ND组,HD组肝脏损伤严重,而HS组的肝脏损伤无观察到显著病理性变化。通过HE染色结果观察,相比于ND组,HD组肝细胞形态完整性差、胞核增大、肝小叶形态破损;3、相比于ND组,mir-29a在HD组中显著降低,而mir-29a靶基因SREBP1c、HMGCR、SCD和LPL均显著上升(P0.01),在HS组中,有氧运动激活mir-29a表达,同时达到对其靶基因的显著抑制作用;相比于对照组,注射腺病毒后mir-29a被激活表达,靶基因SREBP1c、HMGCR、SCD和LPL均显著降低;4、与ND组相比,HD组中SREBP1c和PCSK9的m RNA和蛋白表达均显著升高,同时可以观察到LDLR被抑制表达(P0.01);在运动方案干预实施后的HS组中,SREBP1c和PCSK9的m RNA和蛋白表达被抑制,LDLR在体内表达上升;与空白对照组相比,腺病毒注射组中SREBP1c和PCSK9显著降低,而LDLR发生高表达状态。结论:1、有氧运动能够减缓高胆固醇血症下的体重快速增长、血脂水平的异常变化,以及改善肝脏形态和病理变化;2、有氧运动在改善高胆固醇血症后,胆固醇水平降低,同时发现mir-29a和LDLR发生显著上升,SREBP1c和PCSK9表达减少;3、有氧运动改善高胆固醇血症通过mir-29a引导的SREBP1c/PCSK9/LDLR信号通路。


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