进食频数与进食时间调节Sprague-Dawley大鼠体重的机制研究

Two biggest challenges facing overweight and obese people are to increase the effectiveness of weight loss and to maintain the reduced body weight. Eating frequency (EF) and timing of feeding (TOF) influence body weight of animals fed ad libitum. However, it is unknown that whether EF and TOF affect the effectiveness of weight loss and body weight regain. Our preliminary data indicate that EF is positively associated with the rate of body weight regain in male Sprague-Dawley (SD) rats. In addition, TOF has an impact on respiratory exchange ratio in SD rats. However, the mechanisms are yet to be established. We hypothesize that EF and TOF affect the weight loss effectiveness and weight maintenance via the regulation of energy metabolism and/or body composition. In the present proposal, we plan to set up a “obesity induction-weight loss-weight regain” model using male SD rats and explore the following issues: 1) what are the effects of EF and TOF on body weight, energy expenditure, anabolism, and body composition of SD rats during body weight regain phase? 2) how does TOF affect body weight, energy expenditure, anabolism, and body composition of SD rats during body weight loss phase? The answers to these questions will help us understand the mechanisms by which EF and TOF regulate body weight and provide us with more tools for the intervention of overweight and obesity.

如何增加减重效率和维持减重后体重对超重和肥胖患者来说是最大的两个挑战。进食频数和进食时间影响非热量限制状态下动物体重；但二者是否影响减重期和复重期动物体重尚无报道。我们发现，进食频数与复重期Sprague-Dawley （SD）大鼠的复重速率正关联；进食时间影响减重期SD大鼠的呼吸交换率；然而机制不明。我们推测，进食频数和进食时间通过改变动物的能量代谢和体成分进而影响减重期和复重期动物体重。我们拟通过控制喂食，建立SD大鼠肥胖期--减重期--复重期模型，结合开放式间接测热法、生物化学及分子生物学相关技术，对以下问题进行探讨：1）进食频数和进食时间是否及如何影响复重期SD大鼠的体重、能量消耗、体成分及合成代谢；2）进食时间是否及如何影响减重期SD大鼠的体重、能量消耗、体成分及合成代谢。此项研究结果可为研究进食频数与进食时间对动物体重影响机制提供新的线索，同时也将为肥胖干预提供新的科学依据。

如何增加减重效率和维持减重后的体重对超重和肥胖患者来说是两个最大的挑战。进食频数和进食时间影响非热量限制状态下的动物体重，但二者是否影响减重期和复重期动物体重尚无报道。本课题组通过构建动物模型对这一问题进行了初步探讨。首先通过控制SD大鼠饮食将其体重分为3个阶段：肥胖阶段，减重阶段，以及复重阶段。在此基础上，我们以Oxymax/CLAMS动物代谢检测系统收集各阶段SD大鼠的食物摄入量、体重、O2消耗量、CO2产量和能量消耗。同时收集各阶段SD大鼠的血清、肝脏、骨骼肌和脂肪样本，检测参与糖和脂类代谢的重要基因的表达水平和代谢物的含量，这一工作目前正在进行。我们发现，进食频数与复重期SD大鼠的复重速率正关联。由于不同进食频数组间的SD大鼠的总能量摄入一致，提示进食频数可能通过作用于能量消耗而影响能量平衡进而改变动物体重。另外，课题组在人群层面上进行了横断面调查，探讨了进食频率与体重、肥胖风险以及饮食行为之间的关联。我们发现，进食频率增加与能量摄入增加有关联，但是伴随着更低的肥胖风险。综合上述结果，本研究为探讨进食频率影响动物体重的机制奠定了坚实的工作基础。项目资助发表SCI论文4篇，中文核心论文1篇，已投稿SCI论文2篇，另有3篇SCI论文在撰写过程中。项目培养了2名博士生和1名硕士生，均已毕业。项目投入经费23万元，支出19.9589万元，各项目支出基本与预算相符。剩余经费3.0411万元，计划用于本项目研究后续支出。