【摘 要】
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目的:糖尿病是血糖水平慢性增高的一种代谢性疾病,现有研究认为炎症和氧化应激与Ⅱ型糖尿病的发病过程相关.炎症、氧化应激二者密切相连,相互促进,在体内介导了多种慢性病的发生,是诱发胰岛素抵抗,导致胰岛素相对缺乏的重要原因.近年来研究发现,维生素D与有氧运动在改善机体炎症反应、清除氧自由基等方面均有一定的作用,探究维生素D与有氧运动在炎症反应与氧化应激中的作用,不仅有助于解析糖尿病的产生原因,也将为糖尿病的预防和控制提供理论依据.本研究通过建立db/db小鼠糖尿病的有氧运动联合维生素D干预模型,拟从炎症信号通路
【机 构】
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湖南科技大学,湖南 湘潭 411201
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目的:糖尿病是血糖水平慢性增高的一种代谢性疾病,现有研究认为炎症和氧化应激与Ⅱ型糖尿病的发病过程相关.炎症、氧化应激二者密切相连,相互促进,在体内介导了多种慢性病的发生,是诱发胰岛素抵抗,导致胰岛素相对缺乏的重要原因.近年来研究发现,维生素D与有氧运动在改善机体炎症反应、清除氧自由基等方面均有一定的作用,探究维生素D与有氧运动在炎症反应与氧化应激中的作用,不仅有助于解析糖尿病的产生原因,也将为糖尿病的预防和控制提供理论依据.本研究通过建立db/db小鼠糖尿病的有氧运动联合维生素D干预模型,拟从炎症信号通路、氧化应激、胰岛素抵抗等角度探讨其作用机制,为糖尿病的预防控制提供新的思路和实验依据.方法:将32只7周龄雄性db/db小鼠随机分为4组,即对照组(CG)、运动干预组(EG)、维生素D干预组(VG)和运动联合维生素D干预组(EVG),每组8只.将VD溶于注射级大豆油中,制成维生素D注射液,VG组与VEG组按7μg/kg剂量给予腹腔注射,CG组与VEG组给予等量大豆油注射,每周3次;EG组与VEG组进行持续八周每周5次的中等强度有氧运动干预.8周实验结束后,小鼠经禁食12小时后麻醉处死.采用ELISA试剂盒测定肝脏TNF-α、IL-6、CRP的表达.采用免疫组化和Western Blot方法检测NF-κB在肝脏中的表达.试剂盒检测肝脏中SOD、GSH-Px、MDA水平.结果:(1)在干预实验期间,相比CG组,VG组、EG组和VEG组实验小鼠摄入食物在第8周时均出现显著下降(P<0.01),第八周时VG组和VEG组饮水出现显著下降(P<0.01);8周干预结束后,与CG组相比,各干预组体重均呈现显著下降(P<0.01).CG组空腹血糖变化相对平稳.由第4周开始,干预组的血糖开始出现降低趋势,较CG组VEG组显著下降(P<0.01);至第8周结束时,相比CG组,其他三组均有显著差异(P<0.01、P<0.01、P<0.01),VEG组下降较为明显.(2)HE染色结果显示,db/db小鼠肝细胞浆内出现大小不一的空泡,较CG组,EG、VG和VEG脂肪空泡明显减少,细胞密集程度相对较高,排列相对整齐.(3)ITT试验中的血糖及其曲线下面积表明,相比CG组,EG组、VG组和VEG组均有显著性差异(P<0.01、P<0.05、P<0.01;OGTT试验中的血糖及其曲线下面积,相比干预之前,CG组有增高趋势,EG组、VG组和VEG组均呈极显著性下降(P<0.01).(4)肝脏NF-κB免疫组织化学显示,阳性染色位于胞质中,呈棕褐色,与CG组相比,各组的染色程度均有所下降,差异具有显著性(P<0.05、P<0.05、P<0.01).Western blot结果显示,各干预组NF-κB P65均有减少,与CG组相比,EG组、VG组和VEG组表达降低,差异具有显著性(P<0.01、P<0.01、P<0.01),与VG组相比,VEG组表达也有所减少,具有显著性差异(P<0.05).(5)与CG组相比,EG、VG以及VEG组的CRP水平均有下降,差异具有显著性(P<0.01、P<0.01、P<0.01);EG、VG、VEG组的IL-6水平也有所下降,IL-6具有显著差异(P<0.01、P<0.05、P<0.01),与VG组相比,VEG组的IL-6水平也显著降低(P<0.05);TNF-α呈现出与IL-6相似的趋势,与CG相比,其余三组的TNF-α水平也显著降低(P<0.05、P<0.05、P<0.01).(6)各组抗氧化酶与CG组相比,EG、VG以及VEG组的SOD活力水平均有上升,差异具有显著性(P<0.05、P<0.05、P<0.01),与VG组相比,EVG组的SOD水平也有所升,具有显著性差异(P<0.05);与CG组相比,EG、VG、VEG组的GSH-Px活力水平明显升高,具有显著差异(P<0.05、P<0.05、P<0.05);EG、VG以及VEG组的MDA水平均有下降,差异具有显著性(P<0.01、P<0.05、P<0.01).结论:(1)有氧运动干预和补充维生素D可防止db/db小鼠体重的过快增长,改善胰岛素抵抗程度.(2)维生素D和进行有氧运动是糖尿病防治的重要策略之一,与单纯运动相比,配合补充维生素D效果明显.(3)运动和维生素D可降低小鼠肝脏慢性炎症的程度,提高抗肝脏抗氧化酶的含量,以保护胰岛β细胞功能完整,提高肝脏对胰岛素的敏感性.
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