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随着社会经济的发展和物质生活水平的提高,2型糖尿病、冠心病、脂肪肝、高血压、高血脂症等现代文明病的发病率日益提高,而肥胖及其引起的胰岛素抵抗是这些疾病共同的发病基础。近年来研究发现,肥胖导致的胰岛素抵抗与热休克蛋白72(Heat Shock Protein72,HSP72)的低表达密切相关,而通过药物和热治疗提高HSP72的表达均可以抑制C-Jun氨基端激酶(c-Jun N-terminalkinase,JNK)的表达,改善胰岛素抵抗。运动改善胰岛素抵抗已被大量研究所证实,但确切机制尚未阐明。运动改善胰岛素抵抗是否是通过提高HSP72的表达而发挥作用的呢?研究目的:本研究设计长期游泳运动训练(实验一)和急性游泳运动训练(实验二),观察其对高脂膳食造成胰岛素抵抗大鼠胰岛素敏感性的影响,同时探讨骨骼肌HSP72和JNK蛋白的表达在其中发挥的作用。研究方法:实验一:SD纯系雄性大鼠28只,随机分为四组:对照组(C),普通饲料喂养,不进行游泳训练;高脂组(H),高脂饲料喂养,不进行游泳训练;高脂运动组(HE),高脂饲料喂养同时进行游泳训练;运动组(E),普通饲料喂养同时进行游泳训练。12周末,观察各组大鼠体重和内脏脂肪的重量以及血糖和胰岛素等指标的变化,以及骨骼肌HSP72和JNK蛋白表达变化。实验二:SD纯系雄性大鼠46只,适应性喂养一周后,随机分为高脂饮食喂养和普通饮食喂养。12周后,两组大鼠均进行一次90分钟游泳运动,并在运动前、运动后即刻、运动后60min和运动后180min分别处死取材。故共8组大鼠,分别为普通喂养对照组(CC)、运动后即刻组(CE0)、运动后60min组(CE60)、运动后180min组(CE180)和高脂饲料喂养对照组(CH)、运动后即刻组(HE0)、运动后60min组(HE60)、运动后180min组(HE180)。研究结果:1、一般指标实验一:运动前各组大鼠体重之间无显著性差异。12周后,H组大鼠体重显著高于C组(P<0.05)和HE组(P<0.01);H组大鼠内脏脂肪重量显著高于C组(P<0.01)和HE组(P<0.05),E组显著低于C组(P<0.05);H组大鼠日平均摄食量显著高于C组(P<0.01)和HE组(P<0.01),E组显著低于C组(P<0.05);H组大鼠日平均热量摄入量显著高于C组(P<0.01)和HE组(P<0.01),E组显著低于C组(P<0.05)。实验二:大鼠初始体重组间无差异(P>0.05);12周后,CH组大鼠的体重、内脏脂肪的重量、脂体比显著高于CC组(分别为P<0.01,P<0.05,P<0.01)。2、血清指标实验一:E组血糖浓度低于C组(P<0.05);H组胰岛素浓度显著高于C组(P<0.01)和HE组(P<0.01);E组胰岛素敏感指数高于C组(P<0.01),H组高于HE组(P<0.01);H组胰岛素抵抗指数显著高于C组(P<0.01)和HE组(P<0.05),E组显著低于C组(P<0.01);H组FFA浓度显著高于C组(P<0.01),HE组显著低于H组(P<0.01)。实验二:与CC组相比,CE0、CE60、CE180组大鼠血糖浓度分别降低了6%、12%、13%,各组之间没有统计学意义(P>0.05);胰岛素浓度分别降低了5%、15%、12%,胰岛素抵抗指数分别下降9%、30%、24%;胰岛素敏感指数分别上升2%、5%、3%,各指标均在CE60显著降低(P<0.05)。与CH组相比,HE0、HE60、HE180各组大鼠血糖浓度分别降低了2%、12%、22%,HE180差异显著(P<0.05);胰岛素浓度分别降低7%、16%、29%,HE180差异显著(P<0.05);胰岛素抵抗指数分别降低了9%、26%、52%,HE60和HE180差异显著(分别为P<0.05和P<0.01);胰岛素敏感指数分别增加了2%、6%、13%,HE60和HE180差异显著(分别为P<0.05和P<0.01),其他各组之间没有统计学意义。3、HSP72和JNK蛋白表达实验一:H组大鼠腓肠肌中HSP72表达与C组相比显著降低,而JNK表达显著升高(P<0.05);HE组HSP72表达与H组相比显著升高,而JNK显著降低(P<0.01);E组HSP72和JNK蛋白与C组相比显著升高(P<0.05),其它组间均无统计学意义。实验二:HSP72蛋白:CH组HSP72的表达显著低于CC组(P<0.05);CE0、CE60、CE180组大鼠HSP72的表达与CC组相比分别增加7%、17%、26%,与CE60和CE180差异显著(分别为P<0.05和P<0.01);HE0、HE60、HE180大鼠HSP72的表达与CH组相比分别增加13%、26%、34%,HE60和HE180差异显著(分别为P<0.05和P<0.01),其他各组之间没有统计学意义。JNK蛋白:CH组JNK的表达显著高于CC组(P<0.05);与CC组相比,CE0、CE60、CE180组分别增加4%、13%、19%,CE60和CE180差异显著(分别为P<0.05和P<0.01);与CH组相比,HE0、HE60、HE180组分别降低8%、15%、25%,HE60和HE180差异显著(分别为P<0.05和P<0.01),CE180和HE180具有非常显著性差异(P<0.01),其他各组之间没有统计学意义。结论:1、12周高脂饮食可以造成大鼠胰岛素抵抗,同时进行运动锻炼和急性游泳运动均可以从一定程度上对其进行改善;2、高脂膳食导致的胰岛素抵抗与大鼠骨骼肌HSP72的低表达减弱了对JNK的抑制有关,而同时进行运动锻炼可以提高HSP72表达并抑制JNK蛋白表达;3、长期运动训练上调安静时骨骼肌HSP72蛋白的效果是每次运动效果积累的结果;4、HSP72-JNK途径可能是运动改善胰岛素抵抗的机制之一。