miR27/PPARγ、miR122/PPARβ调控低氧训练肥胖大鼠脂代谢机理研究

Researches have shown hypoxic training significantly reduces body weight and body fat, improves lipid metabolism compared to normoxic training, in which PPAR family plays an important role. As lipid metabolism transcriptional regulation factors, PPARγ and PPARβ are target genes of miR-27 and miR-122 respectively. They are closely related with obesity and affected by hypoxia.So we build hypothesis that miR-27 and miR-122 regulate lipid metabolism of hypoxic training obese body by PPARγ and PPARβ pathway respectively.This study aims to observe miR-27 and miR-122 expression and effects of PPARγ and PPARβ on lipid metabolism in hypoxic training obesity rats, analyze the influence of miR-27 and miR-122 on PPARγ and PPARβ, make clear that whether miR-27/PPARγ and miR-122/ PPARβ pathway is the key regulating factor of lipid metabolism in hypoxic training obese rats, and provide theoretical basis for weight and fat loss in hypoxic trainining.

研究表明，与常氧训练相比，低氧训练降低体重体脂、改善脂代谢的作用更为显著。作为脂代谢转录调节因子，PPAR参与了低氧训练脂代谢调节。PPARγ和PPARβ分别是 miR-27和miR-122的靶基因，它们与肥胖发生密切相关并且受低氧影响。因此我们假设miR-27、miR-122分别通过PPARγ和PPARβ信号通路在肥胖机体低氧训练减脂过程中调控脂代谢。本研究通过观察低氧训练肥胖大鼠miR-27、miR-122表达及PPARγ、PPARβ调节脂代谢的变化，验证miR-27、miR-122表达对PPARγ、PPARβ信号通路的影响，明确miR-27、miR-122是否通过PPARγ、PPARβ在肥胖机体低氧训练减重降脂过程中调控脂代谢，为低氧训练减脂、治疗脂代谢紊乱及促进健康等提供理论依据。

目前肥胖及其并发症严重威胁人类健康，安全有效的减重降脂方法和手段一直是人们不断研究的方向。我们前期研究表明低氧训练能高效改善脂代谢，有研究表明PPAR 在这一过程中发挥重要作用。近年发现多种miRNA介导PPAR调控脂代谢进程，也有报道低氧能够上调 miR-27和下调miR-122 表达，但未见有关miR-27/PPARγ、miR-122/PPARβ信号通路在肥胖机体低氧训练中调节脂代谢的报道。因此，本课题主要研究：（1）低氧训练对肥胖大鼠 miR-27/PPARγ、miR-122/PPARβ 调节脂代谢的影响。（2）miR-27/PPARγ、miR-122/PPARβ调节低氧训练肥胖大鼠脂代谢的机制。为此本研究拟建立肥胖大鼠低氧训练模型，检测了肥胖大鼠生理、生化指标；检测了对照、训练、低氧和低氧训练4组和低氧训练0、1、2、3和4周肥胖大鼠肝脏、腓肠肌和脂肪组织中miR-27、miR-122、PPARγ、PPARβ及其下游脂代谢相关关键基因、蛋白的表达水平；AVV干预miR-27、miR-122前后肥胖大鼠肝脏、腓肠肌和脂肪组织中miR-27、miR-122、PPARγ、PPARβ及其下游脂代谢相关关键基因、蛋白的表达水平。结果发现：低氧、训练和低氧训练显著调低了肝脏组织 miR-27和miR-122的表达水平，而显著升高了PPARγ和PPARβ的表达水平，进而引起下游脂代谢相关靶基因、蛋白的变化；低氧、训练和低氧训练对降低肥胖大鼠脂肪miR-27/ PPARγ的表达影响呈现出与肝脏组织相同的趋势，但无统计学意义。低氧、训练和低氧训练显著调高了肥胖大鼠腓肠肌组织 miR-27和miR-122的相对表达水平，而显著降低了PPARγ 和PPARβ的表达水平；不同干预模式中低氧训练效果最为显著；在低氧训练介导各组织中miR-27/ PPARγ调控脂代谢的时序性变化研究中，各组织都在低氧训练第2，3周时效果最为显著；以上基因、蛋白的变化可以从减少脂肪形成、加速脂肪代谢和加速脂肪转运三个方面调控脂代谢过程，改善血脂水平，并最终引起机体降脂减体重。本项目研究成果不仅完善了低氧训练过程中miRNAs调控脂代谢的理论，而且为低氧训练防治脂代谢异常引起的慢性病提供实验和理论依据，丰富了非医疗健康干预手段。