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目的:糖尿病是一组以慢性血糖水平增高为特征的代谢性疾病,其病因和遗传因素,饮食、生活习惯等一些环境因素有很大关系。Ⅱ型糖尿病主要是由于IR和胰岛素分泌缺陷所造成,目前对于糖尿病发病机制分子水平的研究取得了很大进展。本实验研究运动对PI3K/Akt/GLUT4这条通路的影响,及何种强度运动能更好提高大鼠心肌细胞的PI3K、Akt蛋白含量及促进GLUT4基因表达,来揭示运动对Ⅱ型糖尿病的治疗的机制,为Ⅱ型糖尿病患者运动疗法制定运动强度提供理论依据。方法:实验以45只健康雄性2月龄Wistar大鼠(生产许可证号:SCXK(甘)2015-0002)为研究对象,随机分组为正常对照组为8只,剩余37只分为糖尿病组,准备进行Ⅱ型糖尿病大鼠模型建造。糖尿病组喂以高脂、高糖饲料(生产许可证号:SCXK(京)2014-0008),4w后禁食12h时,一次性腹腔注射链脲佐菌素(STZ)的方式建立大鼠糖尿病模型。将其中建模成功的32只大鼠随机分为糖尿病对照组(DM组,n=8),低强度运动组(DLS组,n=8),中强度运动组(DMS组,n=8),高强度运动组(DHS组,n=8)。训练方案为在Bedford方案的基础上进行改进的不同强度大鼠跑台运动方案,C组大鼠不运动,笼内自由生活取食。运动组大鼠在跑台上经过适应性训练后,DLS组大鼠按15 m/min速度运动,每天30 min;DMS组大鼠按25 m/min速度运动,每日30 min;DHS组大鼠以25 m/min速度开始运动,首日20 min,后每日以1 m/min增加跑台速度,直至30 m/min终止。各组大鼠每6d休息1d,共计运动6w。训练结束且禁食后,断头取血。血糖采用血糖仪进行尾静脉取血测试。用胰岛素放射免疫试剂盒测血清胰岛素含量,用ELISA试剂盒测PI3K、AKT蛋白含量,通过荧光定量PCR法测定大鼠心肌GLUT4的基因表达含量,采用糖原试剂盒测定大鼠心肌糖原含量。实验结果:(1)建模后,糖尿病组与正常对照组进行比较,糖尿病组体重增长缓慢,甚至降低。血糖含量≥16.7mmol/L。结合大鼠出现多屎多尿,多饮多食等行为学特点,可以判定Ⅱ型糖尿病建模成功。(2)与糖尿病对照组比较,糖尿病运动组血糖、血清胰岛素含量水平降低。其中,中、高强度组血清胰岛素水平降低差异性显著(p≤0.05),低强度运动组降低极显著(p≤0.01)。各运动组大鼠血糖水平降低均具有极显著性差异(p≤0.01)。(3)与糖尿病对照组比较,糖尿病运动组体重、胰岛素敏感指数、PI3K蛋白含量、AKT蛋白含量、GLUT4基因表达量、心肌糖原含量均升高。其中,中、高强度运动组体重、胰岛素敏感性,GLUT4基因表达量具有显著性差异(p≤0.05),低强度运动组具有极显著性差异(p≤0.01)。中、低强度运动组PI3K蛋白含量、糖原含量具有极显著性差异(p≤0.01),高强度运动组具有显著性差异(p≤0.05)。三组AKT蛋白含量均具有极显著性差异(p≤0.01)。(4)与糖尿病对照组比较,低强度运动组对以上各指标均具有极显著性差异(p≤0.01)。实验结论:(1)通过不同强度的跑台运动使糖尿病大鼠的血糖,血清胰岛素有不同程度的下降,提高了胰岛素敏感性,改善了PI3K/AKT信号通路的PI3K和AKT蛋白含量,增加了GLUT4基因表达量和对糖的转运能力。(2)不同强度跑台运动通过PI3K/AKT/GLUT4信号通路增强了心肌胰岛素敏感性,缓解了胰岛素抵抗,对Ⅱ型糖尿病有良好的治疗作用。(3)三种运动强度中,低强度运动对Ⅱ型糖尿病糖尿病大鼠心肌的各项指标影响最为明显,对于改善胰岛素抵抗具有更佳的效果。