螺旋藻液体提取物通过调控比目鱼肌基因表达改善高脂饮食年轻大鼠运动训练中的糖脂代谢

本研究针对高脂饮食(HFD)引发的代谢紊乱问题，探索了螺旋藻液体提取物(SLE)联合运动训练对年轻雄性Wistar大鼠糖脂代谢的调控机制。研究发现SLE能显著降低空腹血糖，上调Gys1和CPT1A基因表达；运动训练改善了葡萄糖耐量并上调PGC1?表达；联合干预降低了体重、提高HDL-chol并降低动脉粥样硬化指数(AIP)。该研究为营养干预联合运动改善代谢紊乱提供了新的理论依据，具有重要的转化医学价值。

　　

随着现代生活方式的改变，高脂饮食(HFD)导致的肥胖、糖尿病和心血管疾病已成为全球性健康问题。世界卫生组织报告显示，2016年全球已有超过19亿成年人超重，其中6.5亿人达到肥胖标准。高脂饮食会引发胰岛素抵抗、脂毒性反应和慢性炎症，而运动训练被证明是改善代谢紊乱的有效手段。近年来，微藻类生物活性物质作为膳食补充剂展现出巨大潜力，其中螺旋藻(Spirulina platensis)因其富含蛋白质、多糖、不饱和脂肪酸和藻蓝蛋白(PC)等成分，被证实具有降血脂、改善胰岛素敏感性等作用。然而，关于螺旋藻液体提取物(SLE)与运动训练联合干预对高脂饮食条件下骨骼肌代谢的协同效应，特别是生长发育期个体的影响，尚未有深入研究。

本研究由法国勒芒大学BiOSSE实验室团队开展，论文发表在《Nutrition Research》。研究人员通过8周动物实验，采用实时荧光定量PCR(qPCR)、葡萄糖耐量测试(GTT)、血浆生化指标检测等技术方法，对32只年轻雄性Wistar大鼠进行多组比较分析。

3.1. 螺旋藻液体提取物和运动训练对体重的影响

研究发现单纯SLE补充对体重无显著影响，但运动训练(HF_fT组)显著降低了体重(p=0.04)。当SLE与运动联合时(HF_fSPT组)，体重较单纯SLE组进一步降低(p=0.03)，表明运动训练是体重控制的主要因素。

3.2. 运动训练改善葡萄糖耐量测试而螺旋藻液体提取物保持不变

运动训练显著降低了葡萄糖曲线下面积(AUC)(p=0.01)，改善了葡萄糖耐量。虽然单纯SLE补充组在T15和T60时间点血糖有下降趋势，但未达统计学显著性。值得注意的是，联合干预组在注射葡萄糖后15分钟时的血糖峰值显著低于单纯运动组(p=0.0006)，显示SLE能加速运动后的血糖清除。

3.3. 螺旋藻液体提取物补充与运动训练相结合改善血浆动脉粥样硬化指数和高密度脂蛋白胆固醇浓度

SLE单独补充显著提高了甘油三酯(TG)浓度(p=0.009)并降低了空腹血糖(p=0.01)。联合干预则表现出更全面的改善：高密度脂蛋白胆固醇(HDL-chol)显著升高(p=0.01)，非高密度脂蛋白胆固醇(non-HDL-chol)和动脉粥样硬化指数(AIP)显著降低(p=0.002和p=0.001)，表明SLE与运动在改善脂质代谢方面具有协同效应。

3.4. 螺旋藻液体提取物和训练对比目鱼肌p38 MAPK和PGC1? mRNA表达的影响不同

SLE补充、运动训练及其组合均显著下调了p38 MAPK基因表达。运动训练上调了PGC1?表达(p=0.02)，但SLE补充却下调了该基因表达，联合干预组较单纯运动组PGC1?表达显著降低(p=0.001)，提示SLE可能通过抗氧化作用干扰运动诱导的肌肉适应性信号通路。

3.5. 螺旋藻液体提取物改善比目鱼肌葡萄糖代谢途径的mRNA表达，表现出与运动训练相似的效果

SLE补充和运动训练均下调了IRS1表达，上调了Gys1表达。GLUT4表达在运动训练和SLE补充条件下均下调，这可能与测量时间点(末次运动后3天)有关，反映了肌肉适应已完成阶段的基因表达变化。

3.6. 螺旋藻液体提取物补充与运动训练相结合调节比目鱼肌脂质代谢基因，上调CPT1A并下调Fabp4基因表达

CD36基因表达在各组间无显著变化。SLE补充使Fabp4表达有下降趋势，而运动训练显著下调了Fabp4表达。最重要的是，SLE补充显著上调了CPT1A表达(p=0.003)，该效应在联合干预组中得以保持，表明SLE能促进脂肪酸氧化和线粒体转运。

研究结论表明，SLE补充特别是与运动训练结合，能通过多靶点调控糖脂代谢相关基因表达，改善高脂饮食引发的代谢紊乱。SLE单独补充降低了空腹血糖，上调了Gys1和CPT1A表达，下调了IRS1表达；运动训练改善了葡萄糖耐量并上调PGC1?表达；联合干预则显示出降低体重、提高HDL-chol、降低non-HDL-chol和A指数的协同效应。这些发现为开发基于螺旋藻提取物的营养干预策略提供了理论依据，特别对于青少年期代谢性疾病的预防具有重要意义。

值得注意的是，研究发现SLE可能通过其抗氧化特性干扰运动诱导的肌肉适应性信号转导，这提示在实际应用中需要谨慎考虑补充时机和剂量。此外，SLE对甘油三酯代谢的复杂影响也值得进一步研究。该研究采用的剂量(1.1mg/100g体重)换算至人体相当于124.74mg/70kg，处于安全且可行的范围内，具有良好的转化应用前景。

未来的研究需要进一步阐明SLE中活性成分(特别是藻蓝蛋白)的具体作用机制，并通过生化指标验证基因表达变化的功能意义，为螺旋藻提取物在代谢健康领域的应用提供更加坚实的科学基础。