【摘 要】
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糖尿病是由胰岛β细胞功能障碍和外周胰岛素抵抗引起的一种以糖代谢紊乱为主要特征的代谢性综合疾病,是全世界危害人类生命健康的几大重要疾病之一。运动对改善糖尿病患者的
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糖尿病是由胰岛β细胞功能障碍和外周胰岛素抵抗引起的一种以糖代谢紊乱为主要特征的代谢性综合疾病,是全世界危害人类生命健康的几大重要疾病之一。运动对改善糖尿病患者的糖代谢具有一定效果,但是哪种运动模式能够更为有效地降低血糖目前还尚无定论,并且对于运动能够降血糖的机理也是众说纷纭。本研究通过观察不同运动模式对Ⅱ型糖尿病大鼠血糖指标的影响,以及利用代谢组学研究方法,试图进一步探究运动对糖尿病的作用机制,为Ⅱ型糖尿病的运动疗法提供科学依据。研究目的:通过观察不同运动模式对Ⅱ型糖尿病大鼠血糖指标及尿液代谢组的影响,找到其与之相关的代谢标志物,为Ⅱ型糖尿病的运动治疗提供新的思路。实验方法:本研究实验对象为9只健康雄性SD大鼠和27只造模成功的Ⅱ型糖尿病大鼠。所有大鼠购买回来后以普通饲料适应性喂养一周后再以高脂高糖饲料喂养四周,喂养四周后随机挑选9只大鼠作为健康对照组(HC组),剩余大鼠注射链脲佐菌素(STZ)建立Ⅱ型糖尿病大鼠模型,之后再将造模成功的27只大鼠随机分成三组,糖尿病安静组(DC组)、糖尿病有氧持续运动组(DOC组)和糖尿病无氧间歇性运动组(DAI组),每组9只。造模成功后所有大鼠都以普通饲料喂养。所有运动组大鼠均使用动物跑台进行运动,有氧持续运动组的跑台速度为15m/min,坡度为0°,无氧间歇性运动组的跑速为25m/min,坡度为0°。训练频度为每周6天,每天干预时间为40分钟,共干预6周。每周训练结束后过夜禁食称重并测空腹血糖。在6周的训练全部结束后,用代谢笼采集大鼠尿液,之后用乙醚将大鼠麻醉,用EDTA采血管取静脉血;所有尿样均用离心机在15000rpm/min的转速下离心15min,所有血样转速为2500rpm/min离心15min,取上清液,移置新的离心管中做好标记,置于-80℃冰箱保存待测。尿液样品均用超高效液相色谱与四极杆飞行时间质谱联用仪(UPLC-Q-TOF-MS)进行检测;血液样品使用ELISA试剂盒进行检测。实验结果:(1)运动干预之前糖尿病各组(DC组、DOC组和DAI组)的空腹血糖(FBG)值都显著高于健康对照组(HC组)(P<0.01),且糖尿病各组大鼠之间的FBG水平没有显著差异(P>0.05)。在运动干预6周后,DC组和DOC组FBG水平显著升高,与运动干预前相比具有显著性差异(P<0.01);DAI组的FBG水平显著降低,与运动干预前相比具有显著性差异(P<0.01);和DC组相比,DOC和DAI组的FBG水平均有下降趋势,但DAI组与DC组具有显著性差异(P<0.01),而DOC组与DC组没有显著性差异(P>0.05),且DAI组的FBG水平明显低于DOC组,差异非常显著(P<0.01)。(2)运动干预6周后,糖尿病各组(DC组、DOC组和DAI组)的HbA1c水平显著高于HC组(P<0.01);与DOC组相比,DAI组的HbA1c水平明显较低(P<0.05)。(3)糖尿病对大鼠尿液代谢组分存在明显差异,其差异特征主要由琥珀酰乙酰乙酸和蟾蜍二烯内酯所引起。(4)对于琥珀酰乙酰乙酸在尿液中水平,DC组显著高于HC组,差异非常显著(P<0.01);DOC组略低于DC组,差异不显著(P>0.05),DAI组明显低于DC组(P<0.05),DAI组明显高于DOC组(P<0.05)。(5)对于蟾蜍二烯内酯在尿液中水平,DC组、DOC组和DAI组均显著高于HC组,具有非常显著性差异(P<0.01);DOC组与DC组相比,差异不显著(P>0.05),DAI组明显低于DC组和DOC组(P<0.05)。实验结论:(1)高强度间歇性无氧运动模式对FBG和HbA1c的控制效果明显好于低强度持续性有氧运动模式。(2)相对于低强度持续性有氧运动模式,高强度间歇性无氧运动模式对Ⅱ型糖尿病大鼠酪氨酸代谢和胆固醇代谢的影响更明显,这可能是高强度间歇性无氧运动模式降血糖效果更好的重要原因。
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