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目的:观察4周离心耐力运动对2型糖尿病大鼠肌萎缩的影响及myostatin/Smad3/Atrogin-1信号通路在其中的作用。方法:6周龄雄性SD大鼠,39只,随机分为普通饲料组(normal chow diet,NCD组,n=15)和高脂饲料组(high fat diet,HFD组,n=24)。通过9周高脂饲养联合STZ注射建立2型糖尿病大鼠模型,建模标准为:STZ注射2周后空腹血糖≥11.1mmol/L,最终获得2型糖尿病模型大鼠20只。将普通大鼠随机分为安静对照组(C,n=6)和运动组(E,n=9),将模型大鼠随机分为糖尿病对照组(D,n=8)和糖尿病运动组(DE,n=12)。4周离心运动前后测空腹血糖(Fasting blood glucose,FBG)、空腹胰岛素(Fasting insulin,FINS),计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)和胰岛素敏感指数(ISI),进行葡萄糖耐量试验。运动后取大鼠小腿双侧比目鱼肌,免疫组织化学观察肌萎缩和Atrogin-1分布情况,Western Blot检测myostatin、p-Smad3、Smad3和Atrogin-1表达情况。结果:(1)与安静对照组相比,糖尿病对照组组大鼠体重(P<0.01)、比目鱼肌质量/胫骨长(P<0.01)、肌纤维横截面积(P<0.01)显著降低,FINS(P<0.01)、ISI(P<0.01)显著降低;FBG(P<0.01)、HOMA-IR(P<0.01)、糖耐量曲线下面积AUCBG(P<0.01)显著升高,myostatin(P<0.01)、Smad3(P<0.01)、p-Smad3(P<0.01)、Atrogin-1(P<0.01)表达显著升高。(2)四周离心运动后,与安静对照组相比,运动组体重(P<0.01)、FINS(P<0.01)、HOMA-IR(P<0.05)显著下降,肌纤维横截面积(P<0.01)、ISI显著升高(P<0.01),myostatin(P<0.01)、p-Smad3(P<0.01)、Atrogin-1(P<0.01)表达显著降低。(3)四周离心运动后,与糖尿病对照组相比,糖尿病运动组肌纤维横截面积(P=0.03)显著升高,AUCBG(P<0.01)、HOMA-IR(P<0.01)显著下降,p-Smad3(P<0.01)、Atrogin-1(P<0.01)表达显著降低,myostatin(P=0.13)有降低趋势。结论:(1)2型糖尿病常导致骨骼肌萎缩的发生,4周离心耐力运动能通过增加骨骼肌容量来改善2型糖尿病的糖代谢障碍。(2)myostatin/Smad3/Atrogin-1信号通路上调是导致2型糖尿病肌萎缩的重要原因,4周离心耐力运动可能通过下调myostatin、p-Smad3和Atrogin-1的表达抑制肌萎缩,进而改善2型糖尿病代谢障碍、提高胰岛素敏感性。