中等强度有氧运动调节PPARγ/PI3K/AKT通路改善2型糖尿病大鼠肝脏糖、脂代谢紊乱及炎症

摘要：

目的:探讨中等强度跑台运动对2型糖尿病(T2DM)大鼠肝脏糖、脂代谢紊乱和炎症的调节效果及作用机制.方法:将31只SPF级雄性SD大鼠随机选取8只作为正常对照组(NC组),剩余大鼠经链脲佐菌素(STZ)进行造模,将造模成功的大鼠随机分为2型糖尿病模型组(DC组)、有氧运动干预组(DE组),每组8只.NC组和DC组大鼠正常饲养,DE组大鼠采用水平动物跑台进行运动,训练强度为15.2 m/min,持续运动60 min/d,5 d/w,共干预8周.实验期间检测各组大鼠体重、血糖、摄食量和饮水量.干预结束后,取材肝脏计算大鼠肝脏指数;采用ELISA法检测血清胰岛素、血脂四项水平;通过苏木素-伊红(HE)染色、油红O染色和PAS染色观察肝脏组织形态学和脂肪变性病理变化;采用RT-qPCR检测各组大鼠肝脏肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)、白介素-1β(IL-1β)mRNA表达水平;运用Western Blot方法检测肝脏过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)、磷酸化磷酯酰肌醇3激酶(P-PI3K)、磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)、磷酸化蛋白激酶B(P-AKT)、蛋白激酶B(AKT)、核转录因子-κB(NF-κB)蛋白的表达.结果:(1)运动干预8周后,与NC组相比,DC组大鼠体重显著降低(P<0.01),血糖、饮水量、摄食量、肝脏指数均显著升高(P<0.01);DE组大鼠体重显著高于DC组(P<0.05),血糖、饮水量、摄食量、肝脏指数均显著低于DC组(P<0.05,P<0.05,P<0.01,P<0.05).(2)与NC组相比,DC组大鼠血清胰岛素(insulin)水平、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平均显著降低(P<0.01,P<0.05),血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平均显著升高(P<0.01);DE组大鼠血清Insulin水平、HDL-C水平均显著高于DC组(P<0.05),TC、TG、LDL-C水平均显著低于DC组(P<0.05,P<0.01,P<0.05).(3)与NC组相比,DC组大鼠肝脏组织HE染色结果显示肝脏组织中肝细胞排列紊乱,出现脂肪变性和炎性细胞浸润,油红O染色结果显示阳性区域面积显著增加(P<0.01),PAS染色结果显示,肝糖原染色阳性区域面积显著降低(P<0.01);与DC组相比,DE组大鼠HE染色结果显示肝细胞排列相对整齐,肝细胞内脂肪空泡和脂滴明显减少,油红O染色结果显示阳性区域面积显著减少(P<0.01),PAS染色结果显示肝糖原染色阳性区域面积显著增加(P<0.01).(4)RT-qPCR结果显示,与NC组相比,DC组大鼠TNF-α、IL-6、IL-1βmRNA表达水平均显著升高(P<0.01);DE组大鼠TNF-α、IL-6、IL-1βmRNA表达水平均显著低于DC组(P<0.05,P<0.01,P<0.01).(5)Western Blot结果显示,与NC组相比,DC组大鼠PPARγ、P-PI3K/PI3K、P-AKT/AKT蛋白表达均显著降低(P<0.05,P<0.01,P<0.01),NF-κB蛋白表达显著升高(P<0.05);DE组PPARγ、P-PI3K/PI3K、P-AKT/AKT蛋白表达均显著高于DC组(P<0.05,P<0.05,P<0.01),NF-κB蛋白表达显著低于DC组(P<0.05).结论:8周中等强度跑台运动可改善T2DM大鼠的糖、脂代谢紊乱和炎症反应,其作用机制可能与PPARγ/PI3K/AKT信号通路的激活有关.

关键词：有氧运动、2型糖尿病、糖代谢、脂代谢、炎症

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分类号：G804.7;R544.1;R285.5

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;武汉体育学院青年教师基金项目;武汉体育学院科研创新团队;十四五湖北省高等学校优势特色学科群资助;湖北省自然科学基金面上项目

在线出版日期：2023-03-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：48-56