有氧運動干預(yù)父系C57BL-6小鼠對雄性子代生長發(fā)育的影響.pdf

1、研究目的:
　　流行病學(xué)研究表明，親代所處的環(huán)境如食物攝入的營養(yǎng)成分和比例、生存環(huán)境中的化合物和毒素含量等均可影響子代的生長發(fā)育。并且，部分表型的改變往往伴隨著某些表觀遺傳修飾的變化。眾所周知，有氧運動不僅可以控制機體體重、促進能量代謝，還可促進骨骼肌損傷修復(fù)過程中肌細胞蛋白質(zhì)合成。研究發(fā)現(xiàn)，女性孕期進行適宜的運動訓(xùn)練不僅可以增強自身心肺功能，減少妊娠期疾病的發(fā)生，還可增強其子代的免疫力、促進子代生長發(fā)育。與近年來關(guān)于孕期進行適宜

2、的體育活動對子代生長發(fā)育的影響及其機制的研究相比，目前關(guān)于父系有氧運動是否會對子代生長發(fā)育產(chǎn)生影響尚無定論。并且，針對孕母(F0)所處環(huán)境對其后代(F1)表型產(chǎn)生的影響并不能排除F0孕期子宮內(nèi)外環(huán)境因素對胎兒(F1)及胎兒生殖細胞的直接影響。由于雄性動物(F0)對后代除了提供精予以外并無其它影響，其后代(F1)的表型改變可直接反映父系環(huán)境因素引起變化的跨代繼承現(xiàn)象。本研究通過采用有氧運動干預(yù)雄性C57BL/6小鼠，通過對比運動干預(yù)小鼠子

3、代與正常飲食安靜組小鼠子代生長指標(biāo)的差異，并采用分子生物學(xué)技術(shù)對子代小鼠生長指標(biāo)產(chǎn)生變化的機制進行深入研究，試圖揭示有氧運動不僅對運動者本身健康有益，而且還可能通過跨帶繼承的方式對子代生長發(fā)育產(chǎn)生一定的影響。
　　研究方法:
　　(1)實驗用C57BL/6小鼠的繁殖和選擇:同窩C57BL/6雄性小鼠(F0)自出生21天斷乳后隨機分為運動組(E)和安靜組(C)。同窩雌性小鼠以正常小鼠飼料安靜喂養(yǎng)以備交配使用，8周后與各組雄性小

4、鼠1∶1交配，次日晨起檢查雌鼠外陰處精栓，當(dāng)發(fā)現(xiàn)精栓后將雄鼠移出、孕鼠單獨喂養(yǎng)至分娩;(2)運動方案:運動組進行為期6周、75％ VO2max強度的跑臺訓(xùn)練，1次/天，60min/次，5次/周;(3)F1代小鼠(EM，CM)生長指標(biāo)的檢測:測量F1代小鼠體重、體長、股四頭肌重量、濕重比（股四頭肌重量/體重）、內(nèi)臟脂肪（腎周脂肪與附睪周脂肪）重量;(4)采用ELISA試劑盒檢測F1代小鼠血清IGF-1濃度;(5)采用Real-Time P

5、CR法檢測F1代小鼠肝臟IGF-1基因表達;(6)采用Western blot檢測F1代小鼠股四頭肌與內(nèi)臟脂肪組織IGF-1與IGF-1R蛋白表達;(7)采用甲基化免疫共沉淀結(jié)合PCR(MeDIP-qPCR)的方法檢測F1代小鼠肝臟IGF-1基因啟動子區(qū)域甲基化水平。
　　研究結(jié)果:
　　(1)F1代小鼠生長指標(biāo)對比: F1代生長指標(biāo)研究中發(fā)現(xiàn)EM組小鼠的體重較CM組小鼠高12.76％(CM:15.13±2.08; EM:1

6、7.06±1.37，P＜0.05)、股四頭肌重量與濕重比分別高23.50％(CM:0.17±0.02; EM:0.21±0.03，P＜0.05)和9.73％(CM:1.13±0.09; EM:1.24±0.12，P＜0.05)，而內(nèi)臟脂肪重量降低EM組較CM組低21.21％(CM:0.33±0.05; EM:0.26±0.03，P＜0.05)，體長指標(biāo)EM與CM組間無顯著性差異;運動組小鼠雌性后代(EF)與安靜組小鼠雌性后代(CF)組小

7、鼠生長指標(biāo)對比未出現(xiàn)任何統(tǒng)計學(xué)差異。因此，本課題以F1代雄性小鼠為研究對象開展深入研究。(2) ELISA實驗結(jié)果:EM組小鼠血清IGF-1含量較CM組高73.15％(CM:1316.40±180.13;EM:2279.34±239.63，P＜0.01);(3) PCR實驗結(jié)果:EM組小鼠肝臟IGF-1 mRNA表達較CM組分別高4.12倍(P＜0.05);(4)甲基化免疫共沉淀結(jié)合PCR研究(MeDIP-qPCR)結(jié)果:EM組小鼠肝組

8、織中P1，P2甲基化水平較CM組分別低38.78％(P＜0.05)和52.80％(P＜0.01);(5)IGF-1與IGF-1R Western Blot檢測結(jié)果:EM組小鼠骨骼肌組織IGF-1，IGF-1R蛋白的表達較CM組分別高83.5％和41.2％(P＜0.05)。EM組小鼠內(nèi)臟脂肪組織IGF-1，IGF-1R蛋白表達與其骨骼肌組織表達變化趨勢基本一致。EM組小鼠內(nèi)臟脂肪組織IGF-1蛋白表達較CM組高1.36倍(P＜0.05);

9、IGF-1R蛋白表達較CM組高87.3％(P＜0.05)。
　　研究結(jié)論:
　　(1)父系6周有氧跑臺運動可顯著增加子代雄性小鼠骨骼肌組織生長、減少其內(nèi)臟脂肪堆積，但對子代雌性小鼠的影響則無顯著性差異;
　　(2)血清和肝臟IGF-1檢測結(jié)果提示運動組雄性子代骨骼肌生長的增高是通過提高小鼠肝臟IGF-1基因和蛋白表達而實現(xiàn)的;
　　(3) MeDIP-qPCR基因啟動子區(qū)域甲基化分析結(jié)果顯示運動組子代雄性小鼠肝細