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研究目的:糖尿病作为一种发病率高且并发症众多的慢性疾病已受到广泛的关注,糖尿病诱导的肌肉萎缩是其并发症之一,给糖尿病患者带来极大的生活不便或影响其生活质量。运动干预作为糖尿病的重要干预手段,对糖尿病肌萎缩也具有积极的调节作用。但运动干预延缓糖尿病肌萎缩机制多集中于宏观的研究,从分子调控机制研究还是十分有限。本次研究探究了跑台运动对发生肌萎缩的糖尿病db/db小鼠骨骼肌肌萎缩相关蛋白表达,自噬功能及葡萄糖转运信号通路调控的影响,为糖尿病肌萎缩的运动干预提供实验依据与参考。研究方法:本次研究选用8周龄的自发2型糖尿病模型小鼠db/db小鼠20只,随机分为2组:2型糖尿病模型组(Model,M组)、2型糖尿病跑台运动组(Exercise,E组),每组10只;同时以10只8周龄的野生型m/m小鼠为对照组(Control,C组)。跑台运动干预组小鼠进行为期8周的跑台运动,运动干预5天/周,跑台速度为10米/分钟,每天运动40分钟。8周运动干预完成后,分别测量小鼠体重,收集小鼠腓肠肌并称重,检测腓肠肌湿重比以分析其肌萎缩率;HE染色观察小鼠腓肠肌组织形态结构与横截面积的变化;Western blot评估腓肠肌肌萎缩、自噬、葡萄糖转运信号通路PI3K/Akt/GLUT4蛋白的表达情况。研究结果:(1)与C组相比,M组小鼠腓肠肌湿重比显著下降(p<0.001);与M组相比,E组小鼠腓肠肌湿重比上升(p<0.05)。(2)形态学变化(HE染色):与C组相比,M组小鼠腓肠肌肌细胞排列更加松散,细胞间隙增大,结缔组织增多,腓肠肌横截面积显著降低(p<0.001);经过8周的跑台运动后,与M组相比,E组小鼠腓肠肌肌细胞排列更加紧密,细胞间隙变小,结缔组织有所减少,腓肠肌横截面积上升(p<0.05)。(3)与C组相比,M小鼠腓肠肌p-FoxO3a蛋白表达量(p<0.05),Atrogin1蛋白表达量显著上升(p<0.001);经过8周的跑台运动干预,与M组相比,E组小鼠腓肠肌p-FoxO3a、Atrogin1蛋白表达量显著下降(p<0.001)。(4)与C组相比,M组小鼠腓肠肌Beclin1蛋白表达量显著降低(p<0.001),LC3-II/LC3-I蛋白表达量明显降低(p<0.01),相反,p62蛋白表达量显著上升(p<0.001);经过8周的跑台运动后,与M组相比,E组小鼠腓肠肌Beclin1,LC3-II/LC3-I蛋白表达量显著升高(p<0.001),同时,p62蛋白表达量明显下降(p<0.01)。(5)与C组相比,M组小鼠腓肠肌p-IRS-1/IRS-1蛋白表达量显著下降(p<0.001),PI3K蛋白表达量明显下降(p<0.01),p-Akt/Akt与GLUT4蛋白表达量显著下降(p<0.001);经过8周的跑台运动后,与M组相比,E组小鼠腓肠肌p-IRS-1/IRS-1、PI3K、p-Akt/Akt与GLUT4蛋白表达量显著上升(p<0.001)。研究结论:8周的跑台运动可以通过改善2型糖尿病肌萎缩小鼠骨骼肌自噬及葡萄糖转运信号通路,从而延缓2型糖尿病肌萎缩。