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研究目的:目前,我国以及全球的2型糖尿病(T2DM)患病人数不断增加,引起了各界研究学者的普遍关注,由于T2DM很难治愈,因此寻找预防T2DM的方法显得尤为重要。规律的运动是促进代谢适应,防治多种代谢性疾病的有效手段。一氧化氮(NO)是一个无机分子,在细胞间充当信号分子,在生理学、生物化学、生物医学领域被广泛研究。沉默交配型信息调节因子2同源蛋白1(SIRT1)参与了葡萄糖/脂质代谢、线粒体生物合成等生理过程。最近有研究表明,运动可以通过NO/SIRT1介导的调控通路来改善T2DM患者的骨骼肌胰岛素敏感性,但在预防T2DM过程中,此通路的作用鲜有报道。本实验通过观察有氧运动干预后,高糖高脂膳食小鼠腓肠肌中一氧化氮合酶(NOS)活性、NO浓度和SIRT1蛋白表达变化,明确有氧运动刺激小鼠腓肠肌NOS/NO和SIRT1有调节空腹血糖、调节胰岛素敏感性和预防T2DM的重要作用,为预防T2DM提供新思路。研究方法:8周龄雄性Balb/Cj品系小鼠24只,随机分为:安静普通饲料组(CC组)、有氧运动普通饲料组(EC组)、高脂高糖膳食安静组(HC组)、高脂高糖膳食有氧运动组(HE组),每组6只。EC组和HE组的小鼠进行为期6周的跑台实验,速度从10m/min递增到15m/min,每一周递增一次速度(1m/min),每周5次,每次运动时间为45min,坡度为0。CC组和EC组进行普通饲料喂养,HC组和HE组进行高糖高脂膳食喂养。实验动物处死前,用罗氏血糖仪检测空腹血糖(FBG)水平,处死取材后,ELISA法检测空腹胰岛素(FIN)含量并计算出胰岛素敏感指数(ISI)和胰岛素抵抗指数(IR),采用生化试剂盒检测小鼠腓肠肌NOS活力、NO含量,Western blot法测定小鼠腓肠肌SIRT1蛋白表达。所得数据用SPSS20.0软件进行双因素方差分析。研究结果:(1)6周干预后,HC组小鼠的FBG水平和FIN含量均高于CC组,HE组、EC组分别均低于HC组、CC组,有氧运动和高糖高脂膳食干预对小鼠FBG水平的影响均显著(P<0.01),对小鼠FIN含量的影响均显著(P<0.01,P<0.05);HC组小鼠的ISI低于CC组,HE组、EC组分别高于HC组、CC组,有氧运动和高糖高脂膳食干预对小鼠ISI的影响均显著(P<0.01);HC组小鼠的IR高于CC组,HE组、EC组分别低于HC组、CC组,有氧运动和高糖高脂膳食干预对小鼠IR的影响均显著(P<0.01)。(2)有氧运动和膳食干预对小鼠腓肠肌tNOS活力、iNOS活力的交互作用影响均显著(P<0.01);HE组小鼠腓肠肌tNOS活力、iNOS活力均低于HC组(P<0.01),EC组tNOS活力高于CC组,EC组iNOS活力与CC组无差异;有氧运动和高糖高脂膳食干预对小鼠腓肠肌中cNOS活力影响均显著(P<0.01),HE组小鼠腓肠肌中cNOS活力高于HC组,EC组高于CC组。(3)有氧运动和高糖高脂膳食干预对小鼠腓肠肌NO含量的交互作用影响显著(P<0.05);6周后,HE组低于HC组,有氧运动对高糖高脂膳食小鼠腓肠肌NO含量的影响显著(P<0.05),对普通膳食小鼠无影响。(4)有氧运动和高糖高脂膳食干预对小鼠腓肠肌SIRT1蛋白表达的交互作用影响显著(P<0.05),HE组小鼠腓肠肌SIRT1蛋白表达高于HC组,有氧运动对高糖高脂膳食小鼠腓肠肌SIRT1蛋白表达影响显著(P<0.01),对普通膳食小鼠无影响。研究结论:(1)有氧运动降低了高糖高脂膳食小鼠的空腹血糖水平和空腹胰岛素含量,提高了高糖高脂膳食小鼠的胰岛素敏感性,降低了胰岛素抵抗。(2)有氧运动降低了高糖高脂膳食小鼠腓肠肌的tNOS活性,有助于缓解高糖高脂膳食小鼠的NO含量大量增加。(3)有氧运动显著提高了高糖高脂膳食小鼠腓肠肌SIRT1蛋白表达。