Прикордонний тренінг для гіпоксичних мишей, що страждають ожирінням, покращує ендокринологію з порушенням обміну речовин

Ожиріння

Редаговано
Найджел Тернер

Університет Нового Південного Уельсу, Австралія

Переглянуто
І Ван

Інститут серця та діабету Бейкера, Австралія

Алессандра Ферако

Сан-Раффаеле-Пізана (IRCCS), Італія

Приналежності редактора та рецензентів є останніми, наданими в їхніх дослідницьких профілях Loop, і вони не можуть відображати їх ситуацію на момент огляду.

мишей

  • Завантажити статтю
    • Завантажте PDF
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Додаткові
      Матеріал
  • Експортне посилання
    • EndNote
    • Довідковий менеджер
    • Простий текстовий файл
    • BibTex
ПОДІЛИТИСЯ НА

СТАТТЯ Оригінального дослідження

  • 1 Школа кінезіології Шанхайського університету спорту, Шанхай, Китай
  • 2 Державна ключова лабораторія генної інженерії, відділ ендокринології та обміну речовин, Школа наук про життя, лікарня Чжуншань, Університет Фудань, Шанхай, Китай
  • 3 Державна ключова лабораторія фармацевтичної біотехнології, Нанкінський університет, Нанкін, Китай
  • 4 Лабораторія біохімії вправ, Тайбейський університет, Тайбей, Тайвань

Повідомлялося, що гіпоксична підготовка знижує рівень захворюваності на ожиріння без чітких механізмів. Це дослідження досліджує вплив гіпоксичних тренувань на метаболічні зміни, зокрема, на метаболізм печінки мишей із ожирінням, індукованих високим вмістом жиру (HFD). Ми порівняли гіпоксичну тренувальну групу з нормоксичними сидячими, нормоксичними тренувальними групами та гіпоксичними сидячими групами. Вагу тіла, жирову масу, толерантність до глюкози та фізіологію печінки визначали через 4 тижні втручання. Як у нормоксичній тренувальній, так і в гіпоксичній тренувальних групах маса тіла була нижчою, ніж у нормоксичній сидячій групі, з меншою жировою масою. Чутливість до інсуліну покращилася після гіпоксичних тренувань. Більше того, метаболоміка печінки відкрила уявлення про захисний ефект гіпоксичного тренування на індуковану HFD жирову печінку. У сукупності ці висновки забезпечують молекулярний метаболічний механізм для гіпоксичного тренування.

Вступ

Нещодавнє спостереження, що жирна тканина у ожиріних осіб стає гіпоксичною і викликає запалення та захворювання, пов’язані з ожирінням (1), породило запитання щодо потенціалу кисневої терапії як інструменту для регулювання ваги (2, 3). У той же час є дослідження, які вказують, що гіпобарична гіпоксія та нормобарична гіпоксія можуть призвести до втрати ваги та зниження ризику метаболічного синдрому відповідно (4–6). Хоча механізм, який лежить в основі цих спостережень, досі невідомий, поєднання гіпоксії та тренувань може забезпечити економічно вигідну стратегію зменшення маси тіла та поліпшення метаболічного здоров'я у людей із ожирінням.

Раніше гіпоксичні тренування застосовувались для підвищення фізичних вправ спортсменів. Найпопулярнішими методами були «живі низькі поїзди низького рівня» (нормобарична гіпоксія, що живуть та нормоксична підготовка) та «живі низькі поїзди високо» (нормобарична жива та гіпобарічна гіпоксія) (7). Встановлено, що тривалий сильний вплив гіпоксії спричиняє порушення функції скелетних м’язів та ендотелію судин, а також гемодинаміку судин (8, 9). На тканинному рівні повідомлялося, що акліматизація до гіпоксії (10 днів на 5500 м) зменшила аеробну здатність скелетних м’язів щурів (гастрокнеміус) через падіння активності цитратсинтази (10). Інше дослідження показало, що нормобарична гіпоксична (FIO2 = 15%) підготовка посилює активацію клітин-супутників та ангіогенез чистокровних скелетних м’язів коня (9).

У осіб, що страждають ожирінням, печінка - орган, важливий для глікогенезу, зберігання глікогену, ліпогенезу, окислення жирних кислот, ліполізу та розкладання еритроцитів - перебуває у „гіперметаболічному стані”. Особливо у пацієнтів із ожирінням ендогенні метаболіти змінюються у відповідь на споживання їжі та витрату енергії. Отже, метаболоміка забезпечує потенційну платформу для моніторингу змін метаболітів печінки під час гіпоксичного тренування. Підхід метаболоміки, що характеризує варіації профілю метаболітів та визначає рівень біомаркерів з/без гіпоксичного тренування на осіб із ожирінням, сприяв би недоліку літератури.

На сьогоднішній день поєднання гіпоксії та фізичних навантажень в основному досліджували в нормальній вазі (ІМТ 2) або худорлявих особинах. Дуже мало досліджень включали осіб із ожирінням - тих, хто не зосереджувався на метаболізмі або змінах складу тіла, пов’язаних з гіпоксичними фізичними вправами. Зокрема, в останніх дослідженнях, які включали осіб із ожирінням, порівняно з людьми, що не страждають ожирінням, група людей із ожирінням повідомила про більші скорочення сироваткових активних форм кисню (АФК) після окисного тренування (11, 12).

Мета цього дослідження - дослідити метаболічні ефекти гіпоксичних тренувань на мишах з ожирінням, індукованих високим вмістом жиру (HFD). Ми припускаємо, що порівняно з нормобаричною гіпоксією та нормоксичним тренуванням, гіпоксичне тренування призведе до більшої втрати ваги та зміни обміну глюкози та ліпідів у печінці у мишей із ожирінням.

Матеріали і методи

Предмети тварин

Чотиритижневі здорові самці мишей C57BL/6J були отримані з Експериментального центру тварин Шанхайського другого військово-медичного університету. Усі миші були розміщені в стандартних лабораторних умовах (12 годин увімкнення/вимкнення; освітлення вмикається о 8:30 ранку) та середовищі з контрольованою температурою (22–24 ° C) з наявністю їжі та води ad libitum у дослідницькому центрі SPF тварин Шанхайського університету спорту (SYXK 2014-0002). Усі експерименти виконувались відповідно до керівних принципів, встановлених Комітетом з етики наукових досліджень при Шанхайському університеті спорту (№ 2015013) та затвердженим Комітетом з догляду та використання тварин при Шанхайському університеті спорту. Мишей годували HFD (Research Diet, # D12492; 60% ккал від жиру, 5,24 ккал/г), починаючи з 5 тижнів.