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研究目的:观察有氧运动对高脂膳食诱导的SD大鼠胰岛素抵抗形成的干预作用及其相关机制探讨。研究方法:本研究以正常SD雄性大鼠为实验对象,统一普通饲料适应性喂养一周后,随机分为4组:普食对照组(C组)、普食运动组(E组)、高脂膳食对照组(H组)、高脂膳食运动组(HE组)。通过10周高脂配方饲料(热卡比蛋白质23.5%,脂肪44.1%,碳水化合物32.4%,提供能量约408Kcal/100g)喂养以诱导胰岛素抵抗,同时对大鼠实施无负重有氧游泳运动干预。综合利用体重、空腹胰岛素(FINS)、空腹血糖(FBG)、胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)、胰岛素敏感指数(ISI)、胰岛素耐量试验(ITT)评价动物模型的建立和部分运动干预效果;观察高脂膳食和运动对大鼠血脂指标、内脏脂肪储量、肝重、肝功能谷丙转氨酶、谷草转氨酶(ALT、AST)及对组织(肝脏和肌肉)脂质异位沉积的影响;采用酶联免疫法和实时荧光定量PCR技术系统全面观察血清脂联素、内脏脂肪组织脂联素mRNA表达及骨骼肌和肝脏脂联素受体基因表达在高脂和运动干预条件下所发生的改变,以及SD大鼠肝脏和骨骼肌脂联素受体的分布情况;采用Western blotting方法测定大鼠肝脏和股四头肌腺苷酸蛋白激酶α(AMPKα)蛋白表达及其磷酸化水平在高脂和规律运动后的变化情况。研究结果:1实验前四组大鼠体重无差异。实验末,H组高于C组、E组低于C组、HE组低于H组、HE组高于E组(P<0.01)。平均增重两运动组较两安静组缓慢,以H组增长最快而E组增长最缓慢。FBG、HOMA-IR无显著性差异(P>0.05);FINS指标:H组高于C组、E组低于C组、HE组低于H组(P<0.05);ISI指标:H组低于C组、E组高于C组、HE组高于H组(P<0.05)。2 ITT实验中,各组0时血糖无差异,腹腔注射胰岛素后,H组在15min、30min、60min血糖值均显著高于C组(P<0.05);HE组在15min、30min、60min血糖值均显著低于H组(P<0.05);E组在15min、30min血糖均显著低于C组(P<0.05)。3内脏脂肪重、腹脂指数和肝重,H组均高于C组,E组均低于C组,HE组均低于H组(P<0.01或P<0.05)。4 H组TC、TG、LDL-C、TC/HDL均显著高于C组(P<0.05),HDL-C、FFA无显著性差异(P>0.05);E组和C组比,TC、HDL-C、TC/HDL差异无显著性(P>0.05),TG、LDL-C、FFA显著低于C组(P<0.01或P<0.05);HE组和H组比,HDL-C、LDL-C、FFA差异不具显著性(P>0.05),TC、TG、TC/HDL显著低于H组(P<0.05或P<0.01);HE组和E组比,TC、TG差异无显著性(P>0.05),HDL-C显著低于E组(P<0.05),LDL-C、TC/HDL、FFA显著高于E组(P<0.01或P<0.05)。5 H组和C组肝脏TC、肌TG差异无显著性(P>0.05),肝脏TG非常显著性高于C组(P<0.01),肝脏FFA显著高于C组(P<0.05);E组和C组肝脏TC、肌TG差异无显著性(P>0.05),肝脏TG非常显著性低于C组(P<0.01),肝脏FFA显著低于C组(P<0.05);HE组肝脏TC显著低于H组(P<0.05),肝脏TG和FFA均非常显著性低于H组(P<0.01),肌TG差异不具显著性(P>0.05)。血清ALT和AST未出现显著性差异(P>0.05)。6虽未见显著性差异(P>0.05),但仍可看出血清脂联素水平与FINS和ALT指标均成负相关(R=-0.069,R=-0.179),与HDL呈正相关(R=0.043)。各组大鼠循环脂联素水平未见显著性差异(P>0.05)。H组内脏脂肪组织脂联素mRNA表达显著低于C组(P<0.05);E组略低于C组,HE组略低于H组,但差异不具显著性(P>0.05)。7 AdipoR1mRNA以股四头肌表达较为丰富,AdipoR2mRNA在肝脏高表达,差异有显著性(P<0.05)。H组AdipoR1/R2mRNA表达显著低于C组(P<0.05),而两运动组(E组和HE组)均与同类安静组水平相当(P>0.05)。8各组大鼠股四头肌间AMPKα蛋白表达无显著性差异(P﹥0.05)。HE组AMPKα(Thr172)磷酸化水平显著高于H组(P<0.05),较H组高43.2%;E组AMPKα(Thr172)磷酸化水平非常显著性高于C组(P<0.01),较C组高83.7%。9各组大鼠肝脏组织间AMPKα蛋白表达无显著性差异(P﹥0.05)。HE组AMPKα(Thr172)磷酸化水平显著高于H组(P<0.05),较H组高51.1%;其余各组无显著性差异(P﹥0.05)。主要结论:1高脂膳食饲养10周可诱导正常SD大鼠出现IR。间接评价IR指标ISI较HOMA-IR敏感。运动提高了大鼠组织胰岛素敏感性。2运动干预显著延缓高脂大鼠血脂代谢紊乱、内脏脂肪堆积和肝脏脂质异位沉积。运动用作提高胰岛素敏感性的干预措施时,肌脂和IR之间的关系还不甚清楚。3内脏脂肪组织脂联素mRNA表达降低可能是高脂大鼠IR形成的机制之一。循环脂联素水平变化可能并不是运动延缓高脂大鼠IR形成的主要贡献因素和机制所在。4正常SD大鼠股四头肌以AdipoR1高表达,AdipoR2在肝脏高表达。骨骼肌和肝脏AdipoR1/R2mRNA表达的下调可能是高脂大鼠IR形成的机制之一。未观察到运动干预的显著影响。5运动提高了普食大鼠骨骼肌AMPKα磷酸化水平,提示大鼠骨骼肌对规律耐力运动产生适应可能是由连续激活骨骼肌AMPKα活性引起。运动提高了高脂大鼠肝脏和骨骼肌AMPKα磷酸化水平,提示肝脏和骨骼肌AMPKα活性的连续激活可能是运动延缓高脂大鼠IR形成的关键机制之一。