Calpain2通過ATG7在運動改善胰島素抵抗中的作用研究.pdf

1、胰島素抵抗(Insulin Resistance，IR)是指由于胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)減弱或受阻，使得胰島素生理作用減弱，進而導(dǎo)致胰島素敏感組織（肝臟、骨骼肌、脂肪）對葡萄糖攝取和利用的效能降低。研究認為不合理的膳食結(jié)構(gòu)，特別是高脂膳食，加上久坐不運動的生活方式，是引起IR的重要原因。Calpain2一般在正常生理情況下微量表達，只有在病理情況下異常升高。ATG7是自噬相關(guān)基因參與脂代謝的表達，大量研究證實，Calpain2的異常升高會引起AT

2、G7的表達下降，干擾胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。運動作為一種有效的非藥物防治手段，研究表明，運動可有效地降低Calpain2的表達而延緩IR的發(fā)生，但其具體作用機制尚未完全闡明。因此，本文旨在以高脂飲食喂養(yǎng)誘導(dǎo)大鼠產(chǎn)生IR為模型，以Calpain2/ATG7為切入點，探討Calpain2/ATG7介導(dǎo)運動對高脂飲食大鼠IR的影響極其相關(guān)機制。
　　研究目的:
　　本研究探討運動對高脂飲食大鼠胰島素抵抗的干預(yù)作用及Calpain2通過

3、ATG7在運動干預(yù)胰島素抵抗中的作用，分析運動改善胰島素抵抗的可能機制。為預(yù)防和治療胰島素抵抗提供更科學(xué)的理論依據(jù)。
　　研究方法:
　　以30只SD大鼠為實驗對象，隨機分為3組:
　?、倨胀嬍硨φ战M（C組）。
　?、诟咧嬍矷R模型組（H組）。
　?、鄹咧嬍矷R模型運動組（HE組）。
　　通過8周高脂飼料(熱卡比為蛋白質(zhì)22％，脂肪45％，碳水化合物33％，提供能量約為5305Kcal/1000

4、g)喂養(yǎng)建立大鼠IR模型，同時對大鼠實施無負重游泳運動干預(yù)。綜合利用體重、空腹血糖(FBG)、空腹胰島素(FINS)、胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)、胰島素敏感指數(shù)(ISI)評價動物模型的建立和運動干預(yù)的效果;通過觀察運動對高脂飲食誘導(dǎo)的IR大鼠肝臟ATG7、Calpain2、IRS-1、p-IRS-1(ser307)、AKT、p-AKT(ser473)蛋白的表達，分析運動對高脂飲食誘導(dǎo)IR大鼠肝臟組織Calpain2/ATG7和IR

5、經(jīng)典信號通路相關(guān)因子的表達。探討Calpain2/ATG7在胰島素抵抗過程中的作用以及運動在其中的作用。
　　研究結(jié)果:
　　1、8周高脂喂養(yǎng)建立大鼠IR動物模型的評價:與C組大鼠相比，H組大鼠的FINS和HOMA-IR均顯著升高(p＜0.01，p＜0.01)，ISI顯著降低(p＜0.01)。大鼠FBG無顯著性差異(p＞0.05)。與H組大鼠相比，HE組大鼠的FINS和HOMA-IR均顯著降低(p＜0.05，p＜0.01)，

6、ISI顯著增加(p＜0.01)。大鼠FBG無顯著性差異(p＞0.05)。
　　2、各組大鼠體重的變化:實驗前各組大鼠體重?zé)o顯著性差異(p＞0.05)。實驗期間大鼠飼養(yǎng)條件良好毛色光亮，生長發(fā)育正常。8周實驗后，H組大鼠體重顯著高于C組(p＜0.01)，HE組大鼠體重顯著低于H組大鼠(p＜0.01)，HE組大鼠體重與C組大鼠體重?zé)o顯著差異(p＞0.05)。
　　3、8周規(guī)律游泳運動后各組大鼠血脂的變化:與C組大鼠相比，H組大鼠

7、的TG、TC、LDL-C均顯著升高(p＜0.05，p＜0.05，p＜0.01)，HDL-C顯著降低(p＜0.05)。與H組大鼠的血脂相比，HE組大鼠的TG、TC、LDL-C均顯著降低(p＜0.05，p＜0.01，p＜0.05)，HDL-C顯著增加(p＜0.05)。
　　4、8周規(guī)律游泳運動后各組大鼠Calpain2和ATG7表達水平的變化:與C組大鼠相比，H組大鼠肝臟組織Calpain2mRNA的表達量顯著性增加(p＜0.01)，

8、ATG7mRNA的表達量顯著性降低(p＜0.01)，與H組大鼠相比，HE組大鼠肝臟組織Calpain2mRNA的表達量顯著性降低(p＜0.01)，ATG7mRNA的表達量顯著性升高(p＜0.01)。與C組大鼠相比，H組大鼠肝臟組織Calpain2蛋白的表達顯著性增加(p＜0.01)，ATG7蛋白的表達顯著性降低(p＜0.01)，與H組大鼠相比，HE組大鼠肝臟組織Calpain2蛋白的表達顯著性降低(p＜0.01)，ATG7蛋白的表達顯著

9、性升高(p＜0.05)。
　　5、8周規(guī)律游泳運動后各組大鼠IRS-1和AKT表達水平的變化:與C組大鼠相比，H組大鼠肝臟組織IRS-1 mRNA的表達量顯著性降低(p＜0.01)，與H組大鼠相比，HE組大鼠肝臟組織IRS-1mRNA的表達量顯著性升高(p＜0.01)。與C組大鼠相比，H組大鼠肝臟組織IRS-1(ser307)的磷酸化程度顯著升高(p＜0.01)，AKT(ser473)的磷酸化程度顯著降低(p＜0.01)。與H組大

10、鼠相比，HE組大鼠肝臟組織IRS-1(ser307)的磷酸化程度顯著降低(p＜0.01)，AKT(ser473)的磷酸化程度顯著升高(p＜0.01)。
　　研究結(jié)論:
　　1、8周高脂喂養(yǎng)成功建立大鼠IR模型。
　　2、8周規(guī)律游泳運動有效的預(yù)防胰島素抵抗。
　　3、8周規(guī)律游泳運動改善IR的可能機制:8周90min運動可以通過抑制Calpain2的表達，上調(diào)ATG7的表達，使IRS-1表達增加，從而增強PI3K