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本论文研究AMPK信号通路在肌源性IL-6抑制胰岛素抵抗发生的作用;探讨血液、肌肉、肝脏和脂肪等组织在运动,高脂膳食和shRNA(short hairpin RNA)干预下,研究AMPK各组织表达量与肌源性IL-6的相互影响和变化情况;以及运动与肌源性IL-6的关系;探讨AMPK改善大鼠胰岛素抵抗的机制;揭示AMPK是肌源性IL-6抑制胰岛素抵抗发生的重要转导因子之一。研究目的:有氧耐力训练的干预下的高糖高脂膳食大鼠实验,研究肌源性IL-6对胰岛素抵抗的作用,探讨腺苷酸活化蛋白激酶(activated protein kinases,AMPK)作为蛋白通路抑制胰岛素抵抗的作用研究。实验方法与步骤:雄性SD大鼠72只,约4周龄,体重100士10g,按体重随机分成9组(A-I),每组8只。A组:安静正常饲料组;B组:安静高脂饲料组;C组:运动高脂饲料组;D组:运动高脂饲料shRNA组;E组:运动高脂饲料空白载体组;F组:安静高脂饲料shRNA组;G组:安静高脂饲料空白载体组;H组:安静正常饲料shRNA组;I组:安静正常饲料空白载体组。运动组需进行动物跑台有氧训练,每个星期休息一天,运动训练6天,起始跑速为16米/分,时间为50分钟,训练期为8周;需要注射的SD大鼠同时采用尾部静脉注射shRNA或空白载体进行对比,shRNA或空白载体实验鼠在正式开始训练前一天尾部静脉注射,后三次每运动2周后休息日注射shRNA或空白载体;有氧训练每完成一周运动,跑速增加1米/分钟,时间延长5分钟;至第8周结束时,运动速度为23米/分钟,时间为85分钟。实验结束,所有SD大鼠采用麻醉法取样。分别提取大鼠的血液、肌肉组织,脂肪(腹脂)和部分肝进行超低温保存再分析数据。然后对比不同组中,空腹血糖,空腹胰岛素和葡萄糖输注率变化情况,在注射shRNA或空白载体的对比情况下,比较基因沉默组和空白组的组织中大鼠血清IL-6浓度、各组织IL-6mRNA水平。分析检测数据来研究IL-6与AMPK抑制胰岛素抵抗形成的作用。实验测试的指标:1:空腹血糖,空腹胰岛素和葡萄糖输注率在各组中的表达量。2:大鼠血清IL-6浓度、各组织IL-6mRNA水平。3:IL-6在肌肉、肝和脂肪组织的表达对照量。4:AMPK在肌肉、肝和脂肪组织对比表达量。结论:(1)高脂饮食能诱导大鼠发生胰岛素抵抗,高脂饮食形成胰岛素抵抗的大鼠其肝脏与脂肪组织的AMPK显著激活。(2)安静和高脂饮食形成胰岛素抵抗状态下,肝脏和脂肪组织中IL-6基因表达最强;而运动应激则大幅度提高了骨骼肌IL-6的基因表达。(3)大鼠通过运动可以改善和预防胰岛素抵抗发生,运动抑制胰岛素抵抗发生在一定程度上是通过IL-6而起作用。(4)运动会激活AMPK蛋白表达增加,在抑制胰岛素抵抗形成的过程中,与AMPK有关。(5)shRNA干预效果明显,能达到预期设计的实验要求,在实验过程中,IL-6能有效控制AMPK蛋白表达量,但IL-6基因的沉默却不一定激活AMPK。(6)AMPK在肌源性IL-6抑制胰岛素抵抗发生过程中参与基因转录调节能量代谢的作用,为进一步确证AMPK是介导IL-6抑制胰岛素抵抗的信号转导因子的后续实验提供了佐证。