0 引言 Introduction

随着人们生活方式的改变，肥胖人数日益增多[1]。中国肥胖人数居世界首位，肥胖已经成为影响健康的重要社会问题。多项研究发现，肥胖是诱发心血管疾病的独立危险因素[2-5]。肥胖对血管功能的影响体现在外周阻力的增大和小血管重构[6-7]。血管重构可能是发生糖尿病和高血压之前的心血管改变的早期步骤，并且血管重构可能进一步促进代谢疾病的发展[8]，血管平滑肌细胞结构和功能的改变是血管重构的重要组成部分[9]。

血管平滑肌细胞上存在的多种K+通道参与了细胞膜电位的复极与超极化，影响细胞膜的兴奋性，调节血管平滑肌细胞的舒缩活动，对血管紧张度的调控具有十分重要的作用[10-11]，其中电压依赖性钾通道(voltage-dependent potassium channels，Kv)和钙激活钾通道(Ca2+-activated K+channels，KCa)密度最高。Kv 通道可以直接受到去极化的激活[12]，而KCa通道除受到膜电位的调节外，还可以受到Ca2+的激活。K+通道在血管平滑肌细胞收缩过程中起到负反馈调节的作用：细胞膜去极化激活K+通道，引起K+外流，促进细胞膜电位复极化，导致电压依赖性钙通道的关闭、Ca2+内流减少，从而引起血管平滑肌细胞舒张，表现为血管扩张。前期的研究表明，肥胖导致血管平滑肌细胞上K+通道表达和功能的改变。在对饮食诱导的肥胖小鼠模型和对饮食诱导代谢综合征的猪模型研究中，冠状动脉Kv 通道的表达和功能受损与该模型中代谢性血管舒张功能障碍高度相关[13]。在对肥胖Zucker 大鼠骨骼肌阻力动脉的血管平滑肌细胞研究中也发现大电导钙激活钾通 道(large-conductance calcium-activated potassium channel，BKCa)通道功能降低[14]，冠状动脉血管平滑肌细胞的BKCa通道的Ca2+敏感性和通道门控特性也受到影响[15]，但目前的研究结果存在较大差异。

最新的研究显示，运动在提高肥胖症患者生活质量的同时[16]，显著降低了肥胖引起的心血管疾病风险[17-18]。有氧运动作为一种安全有效的减肥方式，能够有效降低体内脂肪含量，改善代谢[19]，对血管平滑肌细胞上K+通道也起到调节作用。ZHANG 等[20]研究发现有氧运动抑制了高血压模型肠系膜动脉L-型钙通道和BKCa通道，增强了血管功能；MARCHIO等[21]研究发现有氧运动通过增强BKCa通道功能代偿了一氧化氮介导的颈动脉血管舒张功能损伤；衰老引起的血管功能降低也可以通过运动调节K+通道表达和功能来改善[22]。但是运动能否对肥胖模型中K+通道的表达和功能起到促进作用？目前尚未见报道。因此该研究试图建立肥胖大鼠的有氧运动模型，以揭示有氧运动对肥胖状态下血管平滑肌细胞K+通道的影响机制，为运动改善肥胖引起的血管功能障碍提供新理论依据和药物作用靶点。

1 材料和方法 Materials and methods

1.1 设计 完全随机实验设计。

1.2 时间及地点 实验于2019 年3 至10 月在江苏师范大学完成。

1.3 材料

1.3.1 实验试剂 Kv 通道特异性阻断剂4- 氨基吡啶(4-aminopyridine，4-AP)购自Sigma 公司；BKCa通道特异性阻断剂北非蝎毒素(charybdotoxin，Chtx)购自Abcam 公司；BKCaα 抗体购于Alomone Lab 公司(APC-021)；BKCaβ1 抗体购于Alomone Lab 公司(APC-036)；Kv1.2 抗体购于Alomone Lab公司(APC-010)；Kv1.5 抗体购于Alomone Lab 公司(APC-004)。

1.3.2 实验动物 8 周龄雄性SD 大鼠60 只，体质量(214.) g，购自济南朋悦实验动物繁育有限公司，许可证号SCXK(鲁)2019-0003。光照时间12 h，室温保持22-25 ℃，空气湿度40%-60%，每笼3 只，自由饮水进食饲养。适应性饲养1 周后，随机筛选20 只进行普通饲料饲养，其余40 只采用45%高脂饲料(购自北京华阜康生物科技股份有限公司，批号H)喂养。每周测量所有大鼠体质量及身长，饲养8 周后以大鼠体质量比普通饲料组平均增加10%，且Lee’s 指数比普通组增加1.5%作为肥胖大鼠的标准[23]，判定肥胖模型造模成功，筛选得到肥胖大鼠20 只。

1.4 实验方法

1.4.1 运动方案 以普通饲料组作为正常大鼠对照，肥胖大鼠继续以高脂饲料喂养，肥胖大鼠和正常大鼠分别随机分为安静对照组与有氧运动组，即正常安静组、正常运动组、肥胖安静组和肥胖运动组，每组10 只。所有大鼠均进行1 周的动物跑台适应性训练，训练方案为：0°，15 m/min，20 min/d，5 d/周。在进行适应性训练后，正常运动组和肥胖运动组大鼠进行8 周跑台的有氧运动训练，训练方案为：0°，20 m/min，60 min/d，5 d/周(周一至周五运动，周末休息)，跑速相当于55%-65% VO2max强度[24]，共持续8 周。该方案经江苏师范大学动物实验伦理委员会批准(批准号：)。