Вплив ожиріння та фізичних вправ на передачу сигналу лептину яєчка та тестостерон

Кафедра кінезіології, Університет спорту Шеньяна, Шеньян, Ляонін, Китай;

Кафедра фізичного виховання, Університет штату Міннан, Чжанчжоу, Фуцзянь, Китай; і

PE коледж Пекінського нормального університету, Пекін, Китай

Кафедра кінезіології, спортивний університет Шеньяна, Шеньян, Ляонін, Китай;

Адреса для запитів на передрук та іншої кореспонденції: Б. Чанг, департамент кінезіології, Спортивний університет Шеньяну, № 36, Цзіньцянсон Е. Р., Суцзятунь, Шеньян, Ляонін, Китай (електронна пошта: [електронна пошта захищена] ).

Анотація

Тварини.

Для цього дослідження було отримано 45 нещодавно відлучених 4-7-тижневих самців мишей C57BL/6J (маса тіла: 15,10 ± 0,32 г) від Beijing Vital River Laboratory Animal Technology (Пекін, Китай) за дозволом SCXK (Пекін) 2014 -0001. Експерименти на тваринах проводили відповідно до Поводження та використання експериментальних тварин, проголошеного Міністерством охорони здоров’я Китайської Народної Республіки у 1998 р. Всі експерименти у цьому дослідженні були схвалені комітетом з етики Спортивного університету Шеньяна. Були зроблені всі зусилля, щоб мінімізувати кількість використаних тварин та їх страждання. Тварин утримували при кімнатній температурі (22 ± 5 ° C), відносній вологості 50 ± 10%, циклі світла і темряви 12/12 год, і їм забезпечували їжу та воду за бажанням. У кожній клітці містилося не більше п’яти мишей, а питну воду та підстилку міняли двічі на тиждень.

Харчовий вміст нормальної дієти з низьким вмістом жиру (НД) та СНВ був описаний раніше (24). Коротко кажучи, ND з низьким вмістом жиру містив 6% олії ріпаку та 30,5% пшеничного крохмалю за вагою, а HFD містив 21% освітленого вершкового масла та 15,5% пшеничного крохмалю за вагою. Інший харчовий вміст двох дієт був однаковим; перетравна енергія для ND з низьким вмістом жиру та HFD становила 16,1 та 19,4 МДж/кг відповідно. Дієти були отримані від Цзяньміна (Шеньян, Китай).

Встановлення індукованої HFD моделі ожиріння миші.

З 45 самців мишей C57BL/6J 10 випадково відібраних тварин були позначені як група ND і годувались ND, а решта 35 мишей були визначені групою HFD і годувались HFD. Через 10 тижнів, за винятком чотирьох мишей, у яких не було ожиріння, середня вага інших мишей становила> 120% від маси нормальної контрольної групи (NC), що відповідає стандарту для моделі ожиріння тварин (6). Далі мишей у групі HFD розподілили випадковим чином на наступні три групи: 10 мишей у групі контролю ожиріння (OC), 10 мишей у групі вправ із середнім обсягом ожиріння (OME) та 11 мишей у великих обсягах ожиріння ( OHE). Вага мишей у трьох групах суттєво не відрізнявся ( > 0,05). Миші в групі ND складали групу NC (рис. 1).

Рис. 1.Групування тварин. Для цього дослідження миші-самці C57BL/6J від 4 до 5 тижнів ( = 45) були випадковим чином розділені на звичайний раціон (ND; = 10) та дієта з високим вмістом жиру (HFD; = 35) групи. Після 10 тижнів дієтичного втручання 4 миші, у яких не розвинулося ожиріння, були виключені з групи HFD, а решта 31 миша була додатково розподілена на контроль ожиріння (OC; = 10), ожиріння вправи середнього обсягу (ОМЕ; = 10) та великі фізичні навантаження на ожиріння (ОГЕ; = 11) групи.

Фізичне втручання (плавання).

Протягом 2 днів мишам в групах OME та OHE спочатку давали 10 хвилин тренувань з плавання для адаптації, а потім почали фактичні тренування. Це втручання базувалося на попередньому звіті з невеликими змінами (23). Коротше кажучи, мишей у попередньому дослідженні піддавали двом 60-хвилинним сеансам плавання/день протягом 5 днів/тиждень протягом 18 тижнів, що розглядалось як поміркована програма тренувань (23). Для порівняння, мишей у групі OME цього дослідження вправляли один раз на день (вранці), 6 днів/тиждень загалом 8 тижнів; у перший день їм було дозволено 20 хв вільного плавання, яке було збільшено на 10 хв/день, поки час вправ не досяг 120 хв/день наприкінці другого тижня, після чого цей обсяг підтримувався протягом решти 6 тижнів . Мишей у групі OHE вправляли двічі на день (один раз вранці та один раз вдень із 6-годинним розривом між ними), 6 днів/тиждень загалом 8 тижнів; тривалість часу та інтенсивність кожного тренування були такими ж, як і в групі OME, але загальний обсяг вправ був удвічі більший, ніж у групі OME. Мишам дозволялося вільно плавати без втручання в пластиковому басейні довжиною 45 см і глибиною 60 см з температурою води 32 ± 1 ° C.

Збір зразків.

Через 36–48 год після останньої вправи групами OME та OHE мишей голодували протягом 12 год та знеболювали внутрішньочеревною ін’єкцією етилкарбамату (5 мг/кг маси тіла). Кров відбирали з орбітального венозного сплетення, а сироватку відокремлювали і зберігали при -80 ° C до тестування. Одночасно яєчка, епідидиміди та насінні бульбашки швидко ізолювались та зважувались, підраховували сперму в епідидимісі та оцінювали їх рухливість (24, 34). Ізольований яєчко швидко охолоджували, помістивши в рідкий азот, а потім зберігали в морозильній камері -80 ° C. Нарешті, жирову тканину, що оточує яєчко, нирки та брижу, зважували як вміст жиру в черевній порожнині.

Вимірювання кількості та рухливості сперматозоїдів Cauda epididymis.

Від кожної миші отримували по одному придатку яєчка і поміщали в 1,0 мл буфера HEPES. Потім епідидим розрізали в місці з'єднання епідидиму тіла і хвоста, і хвост поміщали в лунку з 1,0 мл буфером HEPES. За допомогою ножиць епідідіміс хвоста розрізали на сегменти і обережно застосовували тиск, щоб сперма всередині сім’явивідної протоки звільнилася і змішалася з буфером.

Кількість та рухливість сперми оцінювали відповідно до рекомендацій Світової організації охорони здоров’я (34) (≥200 сперматозоїдів, врахованих для кожної проби). Кількість сперми (у клітинах/мкл) визначали за допомогою гемоцитометра (15 мкл/бік). Рухливість сперми оцінювали наосліп під світловим мікроскопом, класифікуючи 200 сперматозоїдів/тварину як прогресивно рухливу, непрогресивну рухливу або нерухому. Потім рухливість виражалася у відсотках від загальної кількості рухомих (прогресуюча рухова та непрогресуюча рухома сперма) (24).

Вимірювання гормону.

Виділення РНК та ПЛР-аналіз у реальному часі.

Вестерн-блот-аналіз.

Статистичний аналіз.

Дані виражаються як середні значення ± SE. Порівняння кількох груп проводили за допомогою одностороннього аналізу ANOVA з подальшим спеціальним тестом Стьюдента-Ньюмена-Кілса для проведення кількох порівнянь. Дані про кореляцію визначали за кореляцією Пірсона. Результати вважалися значущими для значення