一种通过高强度间歇训练与饮食诱导肥胖的慢性模型以最大化大鼠运动努力并诱导生理变化

该模型可使研究人员探究与饮食、运动及相关生理机制有关的多种基础机制，这些机制共同影响健康或疾病的发生。其主要优势在于，动物始终以最大强度进行运动，因为运动强度会随着动物的体能和技能水平的提高而增加。该方案特别适用于管理常与肥胖共存的代谢性疾病，因为炎症通路在运动和肥胖中均发挥重要作用。

演示该实验操作的是来自我实验室的研究技术员 Chris Butler。开始斯普拉格-道利大鼠的训练前，使用控制单元背面的电源开关打开跑步机。通过将控制单元上的旋钮逆时针旋转，将跑步机电击强度调节至 0.00 毫安。

将跑步机的坡度调节至5%时，首先松开跑步机底部的锁紧螺母。然后将坡度调整至第一级刻度，再重新拧紧锁紧螺母，以固定跑步机在此坡度位置。用一只手支撑动物的身体，另一只手轻轻抓住其尾部基部，将动物放置于跑步机的单个跑道中。

重复该过程，直至同一队列的大鼠分别占据跑步机上的五个独立通道。然后，顺时针旋转控制单元上的速度旋钮，将跑步机速度调整为 45 厘米每秒。按下停止/运行按钮，使跑步机停止并运行五分钟。

为了在训练初期帮助动物学习如何使用跑步机，可使用硬毛刷轻轻驱赶，使其远离电击网格。五分钟后按下停止/运行按钮以停止跑步机，并让动物休息两分钟，然后开始训练阶段。将训练阶段首次训练的初始速度设置为 55 厘米每秒。

设定速度后，启动跑步机并让动物奔跑一分钟。若任何动物到达跑步机后端的电击网格，使用刷子刺激以促使其向前运动。若在单次训练过程中，任一动物对刺激无反应超过两次，则在该次训练剩余时间内将电击网格开启至2.0毫安。

当计时器显示还剩一分钟时，按下停止/运行按钮停止跑步机，让动物休息两分钟。然后根据动物在上一轮冲刺中的表现，调整下一轮冲刺的跑步速度。如果同一批次中的所有动物在上一轮一分钟冲刺过程中均无需激励或触碰电击网格不超过五次，将跑步速度每秒增加四厘米。

如果不能，则使用上一次短跑相同的速度。如果任何动物在上一次短跑区间内出现过度挣扎的情况，将速度降低4厘米/秒。按照上述方法设定速度后，紧接在2分钟休息之后立即开始下一次短跑区间。

通过在笔记本上记录每次训练时段的速度和跑步距离。每天重复进行10次上述高强度间歇训练，每次包括高强度跑步，随后休息。在随后每一天训练的第一个冲刺阶段，起始速度应比前一天达到的最高速度慢4厘米每秒。

每次训练结束后，将动物从跑步机上移开并放入各自的笼子中。训练表现以跑步速度表示，在整个训练周期中逐渐提高。运动训练组与高脂饮食运动训练组的最终跑步速度相当。

运动训练组与高脂饮食运动训练组的总跑动距离也相似。尽管对照组与运动训练组的平均每周摄食量之间无显著差异，但二者均高于高脂饮食运动训练组，而高脂饮食运动训练组又高于高脂饮食组。然而，饲喂高脂饮食的各组其热量摄入均高于对照饮食组。

高脂饮食运动训练组的每周热量摄入最高，随后依次为高脂饮食组、对照组和运动训练组。在训练期间，高脂饮食运动训练组的平均每日体重增长高于高脂饮食组。对照组与运动训练组之间的平均每日体重增长未观察到显著差异。

同样，对照组和高脂饮食组的平均每日增重也具有可比性。训练方案结束后进行组织取材发现，高脂饮食组动物的内脏脂肪含量最高。与未训练组相比，运动训练组的内脏脂肪含量降低，将动物装载和卸载离跑步机时需密切监测。

建议在执行这些步骤时配备一名助手协助操作。