耐力訓練對高脂膳食大鼠以及GK大鼠骨骼肌PGC-1α、ERRα和NRF-2基因表達的影響.pdf

1、糖尿病是各種致病因子作用于機體導致胰島功能減退、胰島素抵抗等而引發(fā)的糖、蛋白質(zhì)、脂肪、水和電解質(zhì)等一系列代謝紊亂綜合征，也是全世界發(fā)病率和病死率最高的5種疾病之一。胰島素抵抗與糖尿病之間有著密切的聯(lián)系，在Ⅱ型糖尿病患者當中，高達90％的患者機體內(nèi)出現(xiàn)了IR。后天性的高脂膳食和先天性的遺傳糖尿病都會引起胰島素抵抗指數(shù)的提高。長期耐力運動能夠促進線粒體生物發(fā)生，提高線粒體功能，不但能夠緩解高脂膳食對機體的負作用，還能對糖尿病患者的機體起到積

2、極的改善效果。
　　 PGC-1α是體內(nèi)的一種轉(zhuǎn)錄共同激活因子，在肌纖維類型的轉(zhuǎn)化、葡萄糖代謝、脂肪酸氧化以及線粒體生物發(fā)生等方面起著重要的調(diào)節(jié)作用；ERRα是PGC-lα的重要效應器，被PGC-1α激活后能夠擴大PGC-1α的級聯(lián)效應，同樣在機體能量代謝和線粒體生物發(fā)生方面有著重要的作用；NRF-2受到PGC-lα、ERRα的調(diào)控，是與呼吸鏈表達有關(guān)的重要轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白因子。當受到刺激時，可能通過PGC-1α-ERRα-NRF-

3、2信號通路誘導線粒體的生物發(fā)生，從而產(chǎn)生適應性的改變以維持機體健康。
　　 目的：研究耐力訓練在不同膳食、糖尿病病理條件下大鼠骨骼肌PGC-1α、ERRα、NRF-2基因表達的影響，探討耐力訓練對機體線粒體生物發(fā)生和呼吸鏈的影響、對高脂膳食機體內(nèi)胰島素抵抗以及對先天性Ⅱ型糖尿病患者病情的影響機制。
　　 方法：將40只雄性SD大鼠，4周齡，體重100±5g隨機分成SD普通膳食對照組(C)、SD普通膳食耐力訓練組(E)、S

4、D高脂膳食對照組(H)、SD高脂膳食耐力訓練組(HE)，每組10只；同時將12只雄性GK大鼠，8周齡，體重250±5g隨機分成GK對照組(G)和GK耐力運動組(GE)，每組6只。SD耐力運動組大鼠和GK耐力運動組大鼠分別進行8周和6周跑臺訓練，每周訓練6天，每天一次，起始跑速為13m/min，最大速度不超過16.7m/min，SD耐力運動組前四周每天訓練40分鐘，后四周每天訓練1小時。GK耐力運動組第1周訓練30分鐘，2周后逐漸遞增至1

5、小時，并保持3周。經(jīng)過飼養(yǎng)，末次運動結(jié)束24～48h內(nèi)處死各組大鼠，測大鼠血糖和血清胰島素水平，計算胰島素抵抗指數(shù)反映胰島素抵抗情況；Real-time PCR測定鼠骨骼肌PGC-1αmRNA、ERRαmRNA和NRF-2mRNA水平。
　　 結(jié)果：
　　 (1)體重：高脂膳食會顯著提高SD大鼠的體重；耐力訓練能夠有效的控制由于高脂膳食所導致的體重增長，但對GK大鼠體重無顯著性影響。
　　 (2)胰島素抵抗指數(shù)：

6、高脂膳食顯著提高SD大鼠胰島素抵抗指數(shù)；耐力訓練能夠顯著降低高脂膳食SD大鼠和GK大鼠的血糖水平以及胰島素抵抗指數(shù)；
　　 (3)高脂膳食對SD大鼠骨骼肌PGC-1α、ERRα與NRF-2mRNA均未產(chǎn)生顯著性影響。
　　 (4)耐力訓練顯著降低高脂膳食SD大鼠和GK大鼠骨骼肌內(nèi)PGC-1αmRNA的表達。
　　 (5)耐力訓練顯著降低GK大鼠骨骼肌內(nèi)ERRα和NRF-2mRNA的表達，但未對高脂膳食SD大鼠骨骼

7、肌內(nèi)ERRα和NRF-2mRNA產(chǎn)生顯著影響。
　　 結(jié)論：
　　 (1)耐力訓練可以顯著控制高脂膳食大鼠體重增長速度；
　　 (2)無論是后天性高脂膳食，還是先天性糖尿病所導致的胰島素抵抗水平過高的現(xiàn)象，都可以通過耐力運動得到緩解。
　　 (3)耐力訓練會降低GK大鼠骨骼肌內(nèi)PGC-1α, ERRα與NRF-2mRNA的表達，并降低高脂膳食SD大鼠PGC-1αmRNA的表達。耐力運動對PGC-1α、ER