研究目的:能量代谢紊乱导致的肥胖及相关代谢性疾病在全球范围内呈大流行趋势,安全有效的控重减脂方式仍是研究的重点。近年来的研究发现,间歇性低氧训练能够改善肥胖及相关代谢疾病的糖脂代谢紊乱状态,但是低氧暴露的浓度和形式仍不统一。现已发现AMPK/PGC-1α信号途径在细胞能量代谢中发挥核心调控作用,其不仅能够调节骨骼肌的糖脂代谢和线粒体发生,而且促使脂肪组织棕色化的发生。低氧训练是AMPK/PGC-1α信号通路的激活手段,而且,有文献报道mi R-455和mi R-761通过基因的转录后调控而参与到AMPK/PGC-1α信号通路的调节。基于此,本研究通过制备高脂饮食的肥胖大鼠模型和低氧训练模型,分析比较不同浓度的低氧训练对肥胖机体的控重减脂作用,探究其对肥胖大鼠AMPK/PGC-1α信号通路的影响和大鼠皮下脂肪组织的棕色化情况。进而为低氧训练应用于控重减脂实践提供新的证据,丰富低氧训练调控机体能量代谢紊乱的分子机制。研究方法:通过高脂饲料的喂养制备营养性肥胖大鼠模型,经过8周的饲养后,将符合肥胖标准的80只营养性肥胖大鼠随机分为8组,分别为安静对照组（A组,n=10）、16.3%氧浓度暴露组（B组,n=10）、13.3%氧浓度暴露组（C组,n=10）、11.3%氧浓度暴露组（D组,n=10）以及对应的耐力训练组:耐力训练对照组（AE组,n=10）、16.3%氧浓度训练组（BE组,n=10）、13.3%氧浓度训练组（CE组,n=10）和11.3%氧浓度训练组（DE组,n=10）。三个低氧暴露组每天进行12/12h对应氧浓度的间歇性低氧暴露,AE组大鼠在常氧环境下进行中等强度耐力训练（坡度为0°,跑台速度为20 m/min,持续40 min,5 d/w）,三个低氧训练组大鼠分别在氧浓度16.3%、13.3%和11.3%的常压环境中进行中等强度的耐力训练。实验干预8周后,处死大鼠并取材。（1）通过测量大鼠的体重、Lee’s指数、内脏脂肪百分比和骨骼肌百分比等指标检测低氧暴露或/和耐力对肥胖大鼠体成分的影响;测量大鼠的血糖浓度、血清血脂四项水平,Elisa法检测大鼠血清Insulin、Adiponectin和Leptin浓度,并计算大鼠的HOMA-IR,分析低氧暴露或/和耐力训练对肥胖大鼠糖脂功能紊乱的改善作用。（2）取大鼠的比目鱼肌,HE染色后观察骨骼肌的形态,Western blot检测大鼠比目鱼肌P-AMPK/AMPK、PGC-1α、LKB1、Sirt1、HIF-1α、MCAD和CPT1等蛋白的相对表达量。取大鼠的腹股沟脂肪组织,Western blot检测大鼠腹股沟脂肪组织PAMPK/AMPK、PGC-1α、LKB1、Sirt1等蛋白相对表达量。分析低氧训练对肥胖大鼠骨骼肌和脂肪组织AMPK/PGC-1α信号及相关蛋白的表达作用。（3）通过HE染色后观察皮下脂肪细胞的形态,Western blot检测大鼠骨骼肌和脂肪组织中FNDC5和Metrnl蛋白的表达,检测大鼠血清中Irisin和Metrnl的浓度,RT-q PCR法检测大鼠血清中mi R-455和mi R-761的基因相对表达量。分析低氧训练对肥胖大鼠白色脂肪棕色化的影响。研究结果:（1）干预期间,安静组大鼠体重呈持续增长状态,3个低氧暴露组大鼠体重前4周快速增长,从第5周开始增长速度放缓。耐力训练组大鼠体重前4周持续下降,从第5周开始升高,但明显低于安静对照组大鼠体重（P＜0.05）。3个低氧训练组大鼠体重从开始持续性降低,且从第6周开始,13.3%低氧训练组和11.3%低氧训练组大鼠体重明显低于耐力训练组（P＜0.05）。8周干预后,13.3%低氧暴露组和3个低氧训练组大鼠体重和内脏脂肪百分比都明显低于安静对照组（P＜0.05）,不同低氧暴露组之间大鼠体重差异不大（P＞0.05）,13.3%和11.3%低氧训练组大鼠体重和内脏脂肪百分比明显低于较耐力训练组（P＜0.05）。3个低氧训练组大鼠骨骼肌百分比都明显高于安静对照组（P＜0.05）,其中CE组大鼠骨骼肌百分比最高。11.3%低氧暴露和低氧训练能够明显降低肥胖大鼠血清Leptin、TG、TC、LDL-C的浓度和升高HDL-C的浓度。不同浓度的低氧暴露或/和耐力训练都能够降低肥胖大鼠的HOMA-IR水平,而且13.3%和11.3%低氧训练较单独的耐力训练更好的改善肥胖大鼠的IR。AE组大鼠血清Adiponectin浓度最高,且与其它7组相比有显著性差异（P＜0.05）。低氧训练3组中,随着低氧暴露浓度的降低,大鼠血清Adiponectin的浓度降低,且差异具有显著性（P＜0.05）。（2）8周干预后,C组、D组、CE组和DE组大鼠骨骼肌P-AMPK/AMPK比值高于A组,说明13.3%和11.3%氧浓度的低氧暴露和低氧训练能够明显提高肥胖大鼠骨骼肌中AMPK的磷酸化。C组、AE组和3个低氧训练组大鼠的骨骼肌PGC-1α的蛋白表达水平显著高于A组（P＜0.05）,其中,DE组的表达水平最高。C组、D组、AE组、BE组和DE组大鼠骨骼肌的LKB1蛋白相对表达量显著高于A组（P＜0.05）,3组中DE组的水平最高。A组大鼠骨骼肌的Sirt1蛋白相对表达量显著低于其它7组,且差异具有显著性（P＜0.05）,D组和CE组大鼠骨骼肌的Sirt1蛋白相对表达量高于AE组,且差异具有显著性（P＜0.05）。低氧暴露或/和耐力训练7个组大鼠骨骼肌的MCAD和CPT1的表达都明显高于A组（P＜0.05）。8周干预后,低氧暴露或/和耐力训练7个组大鼠脂肪组织AMPK的基因转录水平明显高于A组（P＜0.05）;D组、AE组、BE组、CE组和DE组大鼠脂肪组织P-AMPK/AMPK比值高于A组,且差异具有显著性（P＜0.05）。3个低氧训练组大鼠脂肪组织PGC-1α基因转录水平要高于A组大鼠（P＜0.05）。除B组外,其它6组大鼠脂肪组织PGC-1α的蛋白表达水平高于A组,且差异具有显著性（P＜0.05）。DE组大鼠脂肪组织PGC-1α的蛋白表达水平最高,且与AE组相比差异就有显著性（P＜0.05）。低氧暴露或/和耐力训练7个组大鼠脂肪组织LKB1的蛋白相对表达量明显高于A组（P＜0.05）。而AE组和3个低氧训练组大鼠脂肪组织Sirt1的蛋白表达水平显著高于A组,DE组大鼠脂肪组织Sirt1的蛋白表达水平最高,且其它7组相比差异具有显著性（P＜0.05）。（3）8周的低氧暴露或/和耐力运动都可以改变脂肪细胞的形态,使脂肪面积减小,氧浓度越低,干预效果越明显,其中,11.3%氧浓度的低氧训练较单独的耐力训练效果明显。低氧暴露对肥胖大鼠血清Irisin的影响不大,但耐力训练组和3个低氧训练组大鼠血清Irisin浓度都显著高于A组,由此可见,耐力训练和低氧训练都能够提高营养性肥胖大鼠血清Irisin的浓度。大鼠血清Irisin的浓度与体重、Lee’s指数和内脏脂肪比重呈显著性负相关,而与骨骼肌比重和骨骼肌FNDC5的蛋白表达水平呈显著正相关（P＜0.05）。低氧暴露或/和耐力训练7组大鼠血清Metrnl浓度都要高于A组,且差异具显著性（P＜0.05）,其中,16.3%的间歇性低氧训练组大鼠血清Metrnl浓度最高。大鼠血清Metrnl的浓度与体重、脂肪比重、Lee’s指数和HOMA-IR呈显著性负相关,而与骨骼肌比重呈显著正相关（P＜0.05）。11.3%低氧暴露组、耐力训练组和3个低氧训练组大鼠比目鱼肌FNDC5蛋白相对表达量高于A组（P＜0.05）。低氧暴露或/和耐力训练7组大鼠骨骼肌Metrnl的蛋白表达量都明显高于A组（P＜0.05）。单独的低氧暴露对大鼠皮下脂肪组织FNDC5的表达影响作用不明显（P＞0.05）;而耐力训练组和3个低氧训练组大鼠皮下脂肪组织的FNDC5的相对表达量升高,且与A组有显著性差异（P＜0.05）。13.3%低氧暴露组、11.3%低氧暴露组、耐力训练组和3个低氧训练组都能够提高肥胖大鼠皮下脂肪组织Metrnl的蛋白相对表达量,且较A组有显著性差异（P＜0.05）。3个浓度的低氧暴露或/和耐力训练后大鼠皮下脂肪HIF-1α的蛋白表达量要低于肥胖A组（P＜0.05）,而大鼠腹沟股脂肪VEGFA的蛋白相对表达量明显高于A组（P＜0.05）,说明长期低氧暴露或/和耐力训练改善了大鼠腹沟股脂肪的缺氧状态。11.3%低氧暴露组、耐力训练组和3个低氧训练组大鼠皮下脂肪组织UCP1的蛋白相对表达量都明显高于A组（P＜0.05）,其中DE组大鼠表达水平最高,且与AE组、BE组和CE组相比差异具有显著性（P＜0.05）。A组大鼠血清mi R-455的表达水平显著低于AE组（P＜0.05）。AE组大鼠血清mi R-455的相对表达量显著高于3个低氧训练组,且差异具有显著性（P＜0.05）。CE组大鼠血清mi R-761的相对表达量显著低于A组大鼠的水平,且差异具有统计学意义（P＜0.05）。B组大鼠血清mi R-761的表达水平最高,且与4个训练组大鼠相比差异具有显著性（P＜0.05）。研究结论:（1）低氧暴露能够抑制大鼠体重的增长速度,耐力训练和低氧训练则降低了肥胖大鼠的体重。8周的低氧训练能够发挥明显的控重减脂作用,且氧浓度越低,作用越明显。（2）模拟中、高海拔氧浓度的低氧暴露和低氧训练激活了肥胖大鼠骨骼肌AMPK/PGC-1α信号通路,LKB1和Sirt1涉及其中,参与调节骨骼肌代谢稳态。模拟高海拔氧浓度的低氧训练能够促进大鼠皮下脂肪组织AMPK/PGC-1α信号通路及LKB1和Sirt1蛋白表达。（3）耐力训练和低氧训练都能够改善肥胖大鼠皮下脂肪组织的缺氧状态,促使骨骼肌和脂肪组织Metrnl和Irisin的表达,提高了血清Irisin和Metrnl的浓度,促进了肥胖大鼠白色脂肪棕色化的发生。模拟高海拔氧浓度训练对大鼠皮下脂肪棕色化作用更明显。适宜浓度的低氧训练降低了大鼠血清中mi R-455和mi R-761的相对表达量。