mTOR复合物在有氧运动改善胰岛素抵抗过程中的作用研究

目的:通过研究8周有氧运动对高脂饮食诱导胰岛素抵抗C57BL/6小鼠肝脏m TOR复合物1/2(m TOR Complex 1/2)以及胰岛素信号相关蛋白的影响,分析有氧运动/高脂饮食与m TORC1/C2和胰岛素信号通路蛋白磷酸化活性之间的关系,为全面理解有氧运动改善高脂饮食诱导机体胰岛素抵抗的机制提供理论依据。方法:选取50只4周龄、雄性C57BL/6小鼠随机分为正常饮食组(C组,n=10)和高脂饮食组(H组,n=40)。高脂饮食组小鼠饲以高脂饮食6周以建立胰岛素抵抗模型,6周后通过口服葡萄糖耐量实验(Oral Glucose Tolerance Test,OGTT)鉴定胰岛素抵抗成模小鼠。随后将胰岛素抵抗小鼠再次随机分为安静组(H组,n=10)和运动组(HE组,n=15),此两组小鼠继续饲以高脂饮食,同时对HE组施以8周、强度为75%VO2max的有氧跑台运动干预。实验结束后,采用OGTT检测小鼠葡萄糖耐量,ELISA法测定空腹血清胰岛素水平,Western Blot检测肝脏Akt/m TOR信号通路相关蛋白磷酸化水平,并通过免疫共沉淀方法检测小鼠肝脏Raptor-m TOR及Rictor-m TOR结合水平。结果:与C组相比,H组小鼠体重、血清胰岛素水平均显著升高,口服葡萄糖耐量下降,肝脏胰岛素信号通路相关蛋白p Akt S473、p Akt T308、p IRS1S307、p AMPKαT172磷酸化水平下降,p S6K1T389磷酸化水平升高。免疫共沉淀检测发现Raptor-m TOR结合水平上升,Rictor-m TOR结合水平下降,即m TORC1蛋白表达水平升高,m TORC2蛋白表达水平减低;与H组相比,HE组小鼠体重、血清胰岛素水平均显著降低,口服葡萄糖耐量增高,肝脏胰岛素信号通路相关蛋白p AktS473、p AktT308、p IRS1S307、p AMPKαT172磷酸化水平有所提高,p S6K1T389磷酸化水平降低。Raptor-m TOR结合减少,Rictor-m TOR结合增多,即m TORC1蛋白表达水平降低,m TORC2蛋白表达水平增高。结论:8周有氧运动可改善高脂饮食诱导小鼠胰岛素敏感性,其机制可能与有氧运动激活小鼠肝脏Akt/m TORC2信号通路、抑制Akt/m TORC1信号通路,增强小鼠肝细胞胰岛素信号敏感性、改善胰岛素抵抗有关。     

大麻二酚缓解高脂饮食老龄小鼠肝脏脂肪变性的实验研究

目的 探究大麻二酚(cannabidiol, CBD)对高脂饮食老龄小鼠肝脏脂肪变性的保护作用及其信号机制。方法 30只老龄雄性C57BL/6J小鼠随机分为三组：正常饮食组(NC组;基础饲料)、高脂饮食组(HFD组;高脂饲料)和CBD治疗组(CBD组;高脂饲料加大麻二酚治疗)。12周后,测定各组小鼠血清葡萄糖、三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、丙氨酸转氨酶(ALT)和天冬氨酸转氨酶(AST)、胰岛素、游离脂肪酸(FFA)。葡萄糖耐量实验(IPGTT)和胰岛素耐量实验(ITT)检测小鼠糖处理能力。油红O染色检测小鼠肝脏的脂质沉积情况。qRT-PCR检测脂代谢相关基因的mRNA表达,Western blot检测腺苷酸激活蛋白激酶(AMPK)及乙酰辅酶A羧化酶(ACC)蛋白水平。结果 与NC组比较,HFD组小鼠的血糖、TG、TC、FFA、ALT及AST均显著升高,肝脏脂质沉积增加(P<0.05)。CBD组的上述糖脂代谢相关指标明显降低(P<0.05),小鼠对葡萄糖的处理能力提高,肝脏脂质沉积减轻,脂代谢相关基因的mRNA表达水平降低(P<0.05)。CBD显著增加磷酸化A...     

Wnt信号通路在有氧运动改善高脂饮食诱导C57BL/6小鼠胰岛素抵抗中的作用

目的:探讨有氧运动对C57BL/6小鼠骨骼肌Wnt信号通路的关键蛋白糖原合成激酶(GSK3β)磷酸化表达水平及其下游信号蛋白分子连环蛋白(β-catenin)磷酸化水平的影响及其与胰岛素抵抗(IR)的关系。方法:将4周龄雄性C57BL/6小鼠随机分为正常对照组(Con组)和胰岛素抵抗模型组(IR组),分别喂饲标准饲料和高脂饲料10周。建立IR模型后,再将IR组随机分为高脂饮食安静组(HC组)和高脂饮食运动组(HE组);Con组随机分为正常饮食安静组(NC)和正常饮食运动组(NE),随后运动组小鼠进行持续6周、75%VO2max强度的有氧跑台运动。6周训练结束后24小时,分别检测小鼠口服糖耐量试验(OGTT)和空腹血清胰岛素值(FINs);采用苏木精-伊红(HE)染色观察小鼠胰腺组织胰岛β细胞形态学变化;采用Realtime PCR及Western Blot方法检测小鼠骨骼肌GSK3β和β-catenin基因及蛋白表达。结果:(1)与NC组相比,HC组小鼠OGTT、FINs及胰岛β细胞形态学结果呈现IR的病理生理学变化,而6周有氧跑台运动(HE vs HC)可以显著改善OGTT、FINs及胰岛形态学变化;(2)与NC组相比,HC组骨骼肌组织GSK3βm RNA表达及p GSK3βSer9蛋白表达分别下降60%及1.19%(P<0.05)。β-catenin m RNA和pβ-catenin Ser33/37Thr41蛋白表达分别增加60%和19.23%(P<0.05);(3)与NC组相比,NE组骨骼肌组织GSK3βm RNA表达和GSK3β蛋白表达分别增加40.00%(P<0.05)和36.11%,β-catenin m RNA表达降低15.00%(P<0.05)。结论:6周有氧运动可显著改善高脂饮食诱导小鼠IR,其机制与Wnt信号通路活性变化相关。     

有氧运动和饮食干预对胰岛素抵抗小鼠骨骼肌脂联素—腺苷酸活化蛋白激酶信号系统的影响研究

目的:探讨有氧运动和饮食干预对胰岛素抵抗(IR)小鼠骨骼肌球形脂联素(G-Adiponectin)及腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)的影响,为运动和饮食辅助防治IR的研究提供理论依据。方法:选用雄性C57BL/6小鼠30只,随机分为正常饮食和IR模型组,后者喂养8周高脂饲料后建立胰岛素抵抗(IR)模型,再将IR模型组分为高脂饮食安静组(HC)、高脂饮食运动组(HE)、正常饮食安静组(HNC)和正常饮食运动组(HNE)。运动组进行6周跑台训练,高脂饮食组继续6周的高脂饮食。实验8周后,采用ELISA法检测小鼠血清空腹胰岛素水平及以口服糖耐量试验(OGTT)检测葡萄糖耐量。14周后,采用NorthernBlot检测腓肠肌AMPKmRNA表达,WesternBlot和免疫荧光染色检测腓肠肌G-Adiponectin、AMPK和pAMPK-Thr172蛋白表达。采用酶法测定小鼠血清甘油三酯(TG)和胆固醇(TC)含量。结果:HE和HNE组骨骼肌细胞AMPKmRNA和蛋白以及pAMPK-Thr172蛋白分别较HC及HNC组表达显著增高;HNE组G-Adiponectin显著高于HNC组;HNC组AMPK蛋白和mRNA表达均显著高于HC组;各组免疫荧光检测结果与WesternBlot结果一致。结论:有氧运动和饮食干预均能有效增强Adiponectin-AMPK信号通路,改善机体的脂质代谢紊乱,从而产生防治IR的效果。     

蛋白组学技术研究有氧运动影响C57BL/6小鼠骨骼肌代谢系列报道之一——有氧运动对胰岛素抵抗小鼠骨骼肌脂代谢相关蛋白的影响

目的:采用蛋白组学技术研究6周有氧跑台运动对胰岛素抵抗(Insulin Resistance,IR)小鼠骨骼肌总体蛋白表达的影响,对比筛选差异表达蛋白,分析有氧运动改善小鼠IR的分子机理。方法:选用C57BL/6雄性小鼠80只,将其随机分为正常饮食组(NC,n=20)和IR模型组(n=60),分别饲以基础和高脂饲料10周。鉴定高脂膳食组IR小鼠模型建立成功后,将40只成模的IR小鼠分为高脂饮食安静组(HC,n=20)和高脂饮食运动组(HE,n=20)。HE组进行6周、强度为75%VO2max的跑台运动。6周后检测各组小鼠空腹血清胰岛素水平(FIN)及口服葡萄糖耐量实验(OGTT);提取小鼠股四头肌总蛋白进行蛋白质双向电泳(2-DE),采用ImageMaster 2D Platinum V5.0软件分析2-DE电泳图谱,并采用基质辅助激光解吸附离子化飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)和高效液相色谱-串联谱法(LC-MS/MS)分析统计蛋白表达差异。结果:6周有氧跑台运动后,HE组小鼠血清FIN水平显著降低,OGTT曲线峰值出现时间点前移,且峰值下降,平台期消失。比较HC组与HE组小鼠骨骼肌蛋白表达图谱,以蛋白表达量变化大于1.5倍为显著性判定标准,共筛选出43个差异表达蛋白。排除21个为高丰度蛋白后,表达上调蛋白8个、下调蛋白14个。其中与脂代谢相关的蛋白包括脂肪细胞型脂肪酸结合蛋白(Adipocyte Fatty Acid Binding Protein,AFABP)和载脂蛋白A-I(Apolipoprotein A-I,ApoA-I)。有氧运动引起IR小鼠骨骼肌AFABP表达下降50%、ApoA-I表达上调2.62倍。与HC组相比,与骨骼肌能量代谢相关的蛋白电压依赖性阴离子通道1和2(Voltage-dependent Anion Channel,VDAC)表达分别下降58%和42%。结论:6周有氧运动能够显著改善IR小鼠症状,同时HE组小鼠骨骼肌脂代谢相关蛋白AFABP、ApoA-I和电压依赖性阴离子通道蛋白VDAC1、VDAC2表达受到显著影响。     

有氧运动改善高脂膳食诱导的胰岛素抵抗:增强骨骼肌线粒体融合与分裂及功能

目的:研究高脂膳食诱导胰岛素抵抗(IR)发生中骨骼肌线粒体融合与分裂的改变和长期耐力训练对其影响,为深入探讨IR发生的分子病理学机制以及运动防治IR的机制提供依据。方法:雄性C57BL/6小鼠通过8周高脂膳食诱导IR,再分别将正常和IR小鼠分为安静组和运动组,即正常膳食对照组(NS)、正常膳食运动组(NE)、高脂膳食对照组(HS)、高脂膳食运动组(HE),各运动组进行8周有氧运动训练。检测空腹血糖、胰岛素。提取骨骼肌线粒体测定呼吸功能和ATP合成酶活力。实时荧光定量PCR和Western blot分别测定骨骼肌Mfn2、Opa1、Drp1、Fis1的mRNA和蛋白表达。结果:(1)HS组小鼠空腹血糖、胰岛素和胰岛素抵抗指数均显著高于NS组(P<0.01);骨骼肌线粒体态3呼吸速率、呼吸控制比和ATP酶合成活力均显著低于NS组(P<0.01);Mfn2蛋白显著低于NS组(P<0.01),Drp1和Fis1显著高于NS组(P<0.01)。(2)HE组小鼠空腹血糖、胰岛素和胰岛素抵抗指数均显著高于HS组(P<0.01);骨骼肌线粒体态3呼吸速率、RCR和ATP酶合成活力均显著高于HS组(P<0.01);Mfn2、Opa1和Drp1蛋白显著高于HS组(P<0.01,P<0.05,P<0.01)。结论:高脂膳食诱导IR的小鼠骨骼肌线粒体趋于分裂,呼吸功能和ATP合成能力下降,可能是高脂膳食诱导IR的机制之一。长期有氧运动训练使正常和IR小鼠骨骼肌线粒体融合和分裂均增强,促进线粒体呼吸功能和ATP合成能力,有利于预防和改善IR。     

耐力运动结合雷帕霉素对高脂膳食大鼠骨骼肌能量代谢相关基因表达的影响

目的:探讨哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mechanistic target of rapamycin,m TOR)抑制剂雷帕霉素结合耐力运动对高脂膳食大鼠骨骼肌线粒体氧化酶及能量代谢相关转录因子基因表达的影响。方法:选用喂养高脂膳食6周的SPF级雄性SD大鼠,随机分成4组(每组6只):高脂膳食+安静对照组(H组)、高脂膳食+运动组(HE组)、高脂膳食+雷帕霉素组(HR组)、高脂膳食+运动+雷帕霉素组(HER组)。所有大鼠适应性训练1周后,运动大鼠进行4周耐力递增负荷跑台训练(第8~11周);雷帕霉素给药大鼠第10~11周每日腹腔注射雷帕霉素(剂量为2 mg/kg体重/日)。实验结束检测大鼠糖耐量、胰岛素耐量,以及骨骼肌线粒体氧化酶活性和能量代谢相关转录因子的基因表达。结果:HER组大鼠体重、体脂百分比和血浆瘦素水平均低于H组(P<0.05)。糖耐量试验中HE组的糖耐量曲线下面积小于其余三组(P<0.05),HR和HER二组的曲线下面积大于H组(P<0.05);胰岛素耐量试验中HE组的胰岛素耐量曲线下面积比其他三组小(P<0.05)。HR组和HER组比目鱼肌琥珀酸脱氢酶活性均低于H组和HE组(P<0.05),而运动对趾长伸肌细胞色素氧化酶活性有主效应(P<0.05)。进一步分析骨骼肌能量代谢相关转录因子的基因表达结果显示,HER组趾长伸肌过氧化物酶体增殖物激活体辅激活因子1α(peroxisome proliferater-activated receptor gamma coactivator 1α,PGC-1α) mRNA含量高于H组和HE组(P<0.05),而HR组和HER组比目鱼肌过氧化物酶增殖体激活受体β(peroxisome proliferator-activated receptorsβ,PPARβ) mRNA含量低于H组(P<0.05)。结论:雷帕霉素影响高脂膳食大鼠运动时骨骼肌线粒体氧化酶及能量代谢相关基因表达,但具有肌纤维特异性。     

锌指蛋白Zpr1对3T3-L1前脂肪细胞分化及胰岛素信号通路的影响及其机制

目的 探讨锌指蛋白ZPR1对前脂肪细胞分化及胰岛素信号通路的影响及潜在的分子机制。方法 采用高脂饲料喂养8周龄C57BL/6J雄性小鼠16周建立高脂饮食诱导胰岛素抵抗小鼠模型(IR模型组，n=7)，以常规饲料喂养小鼠为对照组(n=7)。采用葡萄糖耐量及胰岛素耐量实验，检测各组小鼠血糖值，验证诱导组小鼠胰岛素抵抗表型。采用Western blotting及RT-PCR检测模型组及对照组小鼠皮下和内脏脂肪组织中Zpr1蛋白及mRNA表达的变化。采用生物信息学预测联合双荧光素酶报告基因系统检测人ZPR1的单核苷酸多态性(SNP)rs964184位点分别出现GG基因型和CC基因型时对miR-4286结合ZPR1 3’UTR的影响。小鼠前脂肪细胞3T3-L1转染miR-4286模拟物后，观察miR-4286调控Zpr1表达对脂肪细胞分化及胰岛素信号通路的影响。结果 与对照组比较，IR模型组小鼠皮下及内脏脂肪组织中Zpr1蛋白及mRNA表达水平明显降低(P<0.05)，且内脏脂肪组织降低更明显(P<0.01)。ZPR1的rs964184SNP位点导致ZPR13’UTR不易形成多重发卡结...     

有氧运动对胰岛素抵抗小鼠骨骼肌基因表达谱的影响

目的:研究6周有氧跑台运动对胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)小鼠骨骼肌基因表达谱的影响.通过与安静对照组骨骼肌基因表达谱相比较,分析并筛选差异表达基因,为研究有氧运动防治IR的基因调控机制提供理论依据.方法:选用C57BL/6雄性小鼠80只,将其分为正常饮食组(NC,n=20)和IR模型组(n=60).正常饮食组饲以基础饲料,模型组小鼠喂饲高脂饮食10周以建立IR模型.10周后,鉴定模型成立.将40只成模的IR小鼠随机分为安静对照组(HC,n=20)和运动组(HE,n=20).HE组进行6周、5天/周、1次/天、60分钟/次、强度为75%VO2max的跑台训练.6周训练结束后24小时,分别检测小鼠口服葡萄糖耐量(OGTT),空腹血清胰岛素(FIN)水平,血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL)和游离脂肪酸(FFA);提取小鼠股四头肌总RNA,经过荧光标记后进行基因芯片杂交,利用芯片扫描仪记录荧光信号,并通过相关软件对所得数据进行统计分析.结果:6周有氧运动后,运动组OGTT曲线峰值出现时间点较安静组明显前移,且峰值下降,平台期消失;运动后HE组TC、TG、FFA与HC组相比分别降低24.30%、40.56%和35.36%,HDL上升30.47%.比较HC组与HE组基因表达谱,共筛选出264个差异表达基因,其中运动后表达上调基因215个,下调基因49个,这些基因编码的蛋白涉及多个细胞信号通路.其中MAPK信号通路中有6个基因表达有差异,表达上调的基因有MAPK1、HSPB1、GNG12、ECSIT和STK3;下调的基因为TRP53.结论:6周有氧运动能够明显改善IR小鼠糖脂代谢障碍.MAPK信号通路可能参与骨骼肌细胞对运动的适应性改变,以及骨骼肌细胞对胰岛素敏感性的增强,由此推测该信号通路可能与改善机体IR密切相关.     

有氧运动对高脂膳食诱导的胰岛素抵抗小鼠骨骼肌细胞胰岛素受体底物1及其丝氨酸磷酸化活性的影响

目的:探讨有氧运动对高脂膳食诱导胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)小鼠骨骼肌细胞胰岛素受体底物1(insulin receptor substrates-1,IRS1)及其丝氨酸磷酸化活性的影响,以及结节性硬化复合物蛋白2(tuberous sclerosis complex-2,TSC2)在此过...     

有氧运动对胰岛素抵抗小鼠骨骼肌脂代谢相关基因表达的影响

目的:采用基因芯片技术研究6周有氧跑台运动对胰岛素抵抗(Insulin Resistance,IR)小鼠骨骼肌脂代谢相关基因表达的影响,从基因水平探究有氧运动防治IR在骨骼肌脂质代谢方面的调控机制。方法:4周龄雄性C57BL/6小鼠80只,随机分为正常饮食组(NC,n=20)和IR模型组(n=60),正常饮食组饲以基础饲料,IR组小鼠喂饲高脂饮食10周以建立IR模型。随机筛选40只成模IR小鼠再次随机分为安静对照组(HC,n=20)和运动组(HE,n=20)。对HE组小鼠施以6周、75%最大摄氧量(VO2max)强度跑台训练。实验结束后分别检测小鼠口服葡萄糖耐量(OGTT),空腹血清胰岛素(FINs)水平,血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL)和游离脂肪酸(FFA);并对小鼠骨骼肌组织进行基因芯片分析,对比HE与HC两组差异表达显著的基因。结果:经过6周有氧运动,HE组小鼠平均体重(BW)、FIN及血脂水平较HC组显著降低;OGTT曲线显著改善;经筛选骨骼肌基因芯片结果发现,与脂代谢相关的差异表达基因有3个,其中MAPK9和Acsl4表达显著上调,Rxr表达显著下调。结论:6周有氧运动明显改善IR小鼠脂质代谢紊乱症状。HE组小鼠骨骼肌脂代谢相关基因MAPK9、Acsl4和Rxr表达显著变化,推测这些基因可能在运动增强骨骼肌细胞脂质代谢、改善机体IR症状方面起着关键作用。     

4周有氧运动对Apelin基因敲除鼠糖耐量和骨骼肌糖代谢相关基因表达的影响

目的:探讨有氧运动训练对Apelin基因敲除鼠葡萄糖耐量和骨骼肌糖代谢相关基因表达变化的影响。方法:8周龄野生C57BL/6J小鼠和Apelin敲除小鼠各40只,两种鼠进一步分为安静组和运动组,每组20只,共4组,分别为:野生安静组、野生运动组、敲除安静组、敲除运动组。运动组进行前两周跑速为15 m/min、后两周跑速为20 m/min、坡度为5°的跑台运动,每周运动6天,每天运动1小时。运动组最后一次运动休息48 h后,4组中每组10只进行糖耐量实验(GTT);每组剩余的10只,进行骨骼肌指标的测定。RT-PCR测量骨骼肌Apelin及糖代谢相关基因Glut4、Gbe1、Phka1、Hk2和Pfkm mRNA表达量;Western blot法测定骨骼肌Apelin和Glut4蛋白含量。结果:(1)敲除安静组与野生安静组相比,GTT曲线下面积(AUC)显著增加(P<0.01),骨骼肌内Glut4,Gbe1,Phka1,Hk2和Pfkm mRNA和Glut4蛋白表达都显著性降低(P<0.05)。(2)敲除运动组和野生运动组相比,骨骼肌内Glut4,Gbe1,Hk2和Pfkm mRNA和Glut4蛋白的表达显著性降低(P<0.05)。敲除运动组和敲除安静组相比,小鼠GTT显著性改善,骨骼肌内Glut4,Gbe1,Phka1和Hk2 mRNA表达显著性增加(P<0.05)。(3)野生运动组和野生安静组相比,小鼠糖耐量和骨骼肌内Apelin mRNA和蛋白以及糖代谢相关基因表达没有变化。结论:(1)Apelin KO鼠的糖耐量受损,骨骼肌葡萄糖代谢相关基因的表达降低;(2)4周有氧运动可改善Apelin敲除鼠的糖耐量降低,对骨骼肌糖代谢相关基因表达有一定的积极促进作用。     

高强度间歇训练对小鼠心肌线粒体质量控制系统相关蛋白和糖代谢限速酶的影响

目的：观察高强度间歇训练（HIIT）对心肌线粒体质量控制系统相关蛋白和糖代谢限速酶表达的影响，为阐明HIIT改善心肌能量代谢水平的机制提供理论依据。方法：将7周龄雄性C57BL/6J小鼠随机分为安静对照组（CON组，n=12）和高强度间歇训练组（HIIT组，n=12）。CON组小鼠不运动，HIIT组小鼠进行为期6周、每周5天的HIIT跑台训练。末次运动24 h后取小鼠心脏组织，剪取心脏组织左心室肌进行Western blot和RT-PCR实验。Western blot检测心肌线粒体质量控制系统相关蛋白和糖代谢限速酶的表达；RT-PCR检测心肌线粒体氧化磷酸化复合物Ⅰ～Ⅴ基因表达。结果：（1）HIIT对小鼠心肌线粒体质量控制系统相关蛋白的影响：与CON组相比，HIIT组线粒体生物发生蛋白过氧化物酶体增殖物激活受体-γ共激活因子1α(PGC-1α)、核呼吸因子1(NRF1)和线粒体转录因子A(TFAM)的表达增加（P<0.01,P<0.05,P<0.05），线粒体融合蛋白2(MFN2)的表达减少（P<0.05），线粒体融合蛋白视神经萎缩蛋白1(OPA1)的表达增加（...     

蛋白组学技术研究有氧运动影响C57BL/6小鼠骨骼肌代谢系列报道之三——有氧运动对胰岛素抵抗小鼠骨骼肌抗氧化相关蛋白的影响

目的:采用蛋白组学技术研究有氧运动对胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)小鼠骨骼肌总蛋白表达的影响,通过分析差异表达蛋白,研究骨骼肌组织抗氧化相关蛋白在有氧运动后的表达变化,探讨其在有氧运动改善IR中的作用。方法:选取4周龄C57BL/6雄性小鼠80只,随机分为正常饮食组(NC,n=20)和IR模型组(n=60),分别饲以基础和高脂饲料10周。10周后经检测空腹血清胰岛素水平(fasting insulin,FIN)和口服葡萄糖耐量试验(oralglucose tolerance test,OGTT)鉴定模型是否成立。取40只成模小鼠再次随机分为高脂饮食安静组(HC)和高脂饮食运动组(HE)。HE组运动方案采用75%VO2max的有氧跑台训练,持续6周。6周后提取各组小鼠股四头肌总蛋白,经Bradford法检测蛋白浓度后进行蛋白质双向电泳(2-DE),采用ImageMaster 2D Platinum V5.0软件分析2-DE电泳图谱,并对所选取信号点用基质辅助激光解吸附离子化飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-fight massspectrometry,MALDI-TOF-MS)和高效液相色谱-串联谱法(liquid-chromatography-tandemmass spectrometry,LC-MS/MS)进行分析,经Mascot检索软件结合NCBI nr数据库鉴定差异表达蛋白后,使用相关统计软件对所得数据进行统计学分析。结果:10周高脂饮食后,高脂饮食组小鼠FIN水平比正常饮食组增加50%,OGTT曲线峰值时间点显著后移并出现平台期,证明10周高脂饮食可诱导小鼠产生IR。经过6周有氧跑台运动,HE组小鼠FIN水平较HC组下降17.2%,OGTT曲线峰值下降且时间点前移,平台期消失,表明6周有氧运动可显著改善IR小鼠症状。蛋白组学检测设定1.5倍为筛选差异表达蛋白的标准,据此比较HC组与HE组蛋白表达,共发现表达差异蛋白22个,运动后14个蛋白表达下调,8个蛋白表达上调。与抗氧化相关的蛋白为热休克蛋白27(heatshock protein27,HSP27),为运动后新增蛋白;超氧化物歧化酶(super oxide dismutase,SOD)运动后表达增加3.30倍。结论:6周有氧运动可显著增加小鼠骨骼肌抗氧化相关蛋白HSP27和SOD的表达,改善高脂饮食诱导的IR。     

耐力运动对GK大鼠肝脏内质网应激和胰岛素信号通路的影响

目的:研究耐力运动对GK大鼠肝脏内质网应激和胰岛素信号通路的影响。方法:GK大鼠16只,随机分为糖尿病组(D组)和糖尿病运动组(DE组),每组8只;对照Wistar雄性大鼠16只,随机分为正常组(C组)及正常运动组(E组),每组8只。DE及E组进行为期6周的跑台耐力运动,速度按周递增分别为15、16、17、18、19、20 m/min,持续时间为1 h,每周运动6天,周日休息,6周耐力训练后进行腹腔注射葡萄糖耐量试验(IPGTT)。Real-time PCR检测肝脏免疫球蛋白重链结合蛋白(Bip)、肌醇需求激酶1(IRE1)、c-Jun氨基末端激酶1(JNK1)、JNK2、胰岛素受体底物1(IRS1)、蛋白激酶B2(AKT2) mRNA的相对表达;Western Blotting检测Bip、JNK1、JNK2、P-JNK、AKT的蛋白表达。结果:IPGTT测试开始60min～120 min后,DE组血糖水平低于D组(P<0.01)。D组的JNK1蛋白表达高于C组(P<0.05),DE组的JNK2蛋白表达低于E组(P<0.01)。D组的AKT蛋白表达低于C组(P<0.01),DE组的AKT蛋白表达低于E组(P<0.01),各组其余分子表达均无显著性差异。结论:胰岛素抵抗的发生与JNK1表达水平的升高密切相关。6周跑台耐力运动并未影响大鼠肝脏内质网应激水平和GK大鼠肝脏胰岛素信号通路,但其能改善GK大鼠血糖水平,有利于维持血糖水平稳态。     

腹部开放合并海水浸泡伤应激性高血糖机制研究

目的 观察腹部开放合并海水浸泡大鼠伤后胰岛素抵抗特点以及肝胰岛素通路相关分子表达变化,探讨该致伤条件下应激性高血糖可能机制.方法 24只成年雄性SD大鼠随机分为3组,每组8只,即麻醉对照组、腹部开放伤45 min组(L组)和腹部开放合并海水浸泡45 min组(L+S45组),分别进行术后腹腔注射糖耐量实验(IPGTT)...     

有氧运动对胰岛素抵抗小鼠骨骼肌球形脂联素及腺苷酸活化蛋白激酶的影响

目的:通过研究有氧运动对高脂饮食诱导的胰岛素抵抗(IR)小鼠骨骼肌球形脂联素及腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)的影响,试图为运动防治IR提供理论依据.方法:选用雄性C57BL/6小鼠40只,随机分为正常饮食组和IR模型组,正常饮食组以基础饲料喂养8周后再分为正常饮食安静组(NC,n=10)和正常饮食运动组(NE,n=10);IR模型组喂饲高脂饲料8周后再分为高脂安静组(HC,n=10)和高脂运动组(HE,n=10).NE和HE组进行6周、75%最大摄氧量强度的跑台训练.采用小型血糖仪分别检测口服糖耐量试验后0、15、30、60、90、150、180分钟各时间点的血糖值,并计算血糖曲线下面积(AUC);Northern blot检测AMPK mRNA表达;Western blot和免疫荧光染色检测骨骼肌球形脂联素和AMPK蛋白表达;ELISA法检测空腹胰岛素水平;HE染色观察胰岛细胞形态学变化.结果:HE组小鼠空腹血浆胰岛素水平和AUC均较HC组显著降低.NE组骨骼肌中球形脂联素较NC组显著增加,但HE组无明显变化;无论在正常饮食组还是高脂组,运动均能使AMPK mRNA和蛋白表达显著增高.结论:有氧运动可能通过增加骨骼肌中AMPK蛋白表达,从而促进骨骼肌细胞的糖、脂代谢,达到改善高脂饮食诱发的IR症状的效果.     

SLC16A11调控小鼠骨骼肌Akt/GLUT4通路的研究及运动对SLC16A11和GLUT4表达的影响

目的:探讨在高脂饮食条件下,腺相关病毒(AAV)介导的SLC16A11表达抑制对小鼠骨骼肌Akt/GLUT4通路的影响,并探讨运动对骨骼肌SLC16A11蛋白表达的影响.方法:将60只4周龄C57BL/6小鼠随机分为普通饮食对照组(Control组)、高脂饮食组(HFD组)和高脂饮食加AAV注射组(HFD+AAV组),...     

蛋白组学技术研究有氧运动影响C57BL/6小鼠骨骼肌代谢系列报道之四——有氧运动对胰岛素抵抗小鼠骨骼肌蛋白折叠/降解通路相关蛋白的影响

目的:运用蛋白组学技术研究有氧运动对胰岛素抵抗(Insulin Resistance,IR)小鼠骨骼肌蛋白表达的影响,初步探究骨骼肌蛋白质折叠/降解通路相关蛋白在有氧运动改善IR过程中的作用机制。方法:选取80只4周龄C57BL/6雄性小鼠,随机分为正常饮食组(NC,n=20)和IR模型组(n=60)并分别饲以基础和高脂饲料10周。10周后通过检测空腹血清胰岛素水平(Fasting Insulin,FIN)及口服葡萄糖耐量试验(Oral Glucose Tolerance Test,OGTT)鉴定IR模型是否成功。选取40只成模小鼠,再次随机分为高脂饮食运动组(HE)和高脂饮食安静组(HC)。HE组小鼠采用6周75%VO2 max有氧跑台运动训练。运动结束后处死动物、提取各组小鼠股四头肌总蛋白,经Bradford法检测蛋白浓度后进行蛋白质双向电泳(2-DE),采用ImageMaster 2D Platinum V5.0软件分析2-DE电泳图谱,并对所选取的差异蛋白点用基质辅助激光解吸附离子化飞行时间质谱(Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-Flight MassSpectrometry,MALDI-TOF-MS)和高效液相色谱-串联谱法(Liquid-Chromatography–tandemMass Spectrometry,LC-MS/MS)进行分析,经Mascot检索软件结合NCBI nr数据库鉴定差异蛋白后使用相关软件对所得数据进行统计分析。结果:10周高脂饮食后,IR模型组小鼠FIN水平比NC组增加50%,OGTT曲线峰值时间点显著后移并出现平台期,提示10周高脂饮食可诱导小鼠产生IR。6周有氧跑台运动后,HE组小鼠FIN水平较HC组下降17.2%,OGTT曲线峰值下降且时间点前移,平台期消失,表明6周有氧运动可显著改善IR小鼠症状。经双向电泳显影,设定1.5倍为筛选差异表达蛋白的标准,比较HC组与HE组蛋白,共发现差异表达蛋白22个,其中运动后表达下调蛋白14个,表达上调蛋白8个。差异表达蛋白中有5个蛋白与细胞蛋白折叠/降解通路密切相关。其变化倍数分别为:纤维蛋白原β链前体(Fibrinogen Beta Chain Precursor)运动后下降38%,β型蛋白酶体7前体(Proteasome Subunit Beta Type-7 Precursor)运动后增加3.27倍,α型蛋白酶体1(Proteasome Subunit Alpha Type-1)运动后增加1.67倍,伴侣素β亚基(Chaperonin ContainingTcp-1 Beta Subunit,CCTβ)、Ester Hydrolase C11Orf54 Homolog为运动后新增蛋白。结论:6周有氧运动可通过调节IR小鼠骨骼肌蛋白折叠/降解通路相关蛋白的表达,改善高脂饮食诱导的IR。     

有氧运动干预父系C57BL/6J小鼠对雄性子代骨骼肌mTOR信号通路的影响

目的:探究运动干预父系小鼠对雄性子代骨骼肌mTOR信号通路的影响。方法:同窝C57BL/6J雄性小鼠(F0),自出生21天断乳后随机分为运动组(E)和安静组(C),正常饮食,运动组进行6周跑台训练,6周后两组分别与同窝安静雌性小鼠1︰1交配。运动组F1代雄性小鼠为EM组;安静组F1代雄性小鼠为CM组。F1代小鼠出生21天断乳后,分别检测其表型及骨骼肌mTOR信号通路分子的表达变化。结果:(1) EM组小鼠体重、抓力、股四头肌湿重及股四头肌湿重/体重比值较CM组均显著增加(P<0.05);(2)EM组小鼠股四头肌细胞的横截面积较对照组增加30.26%(P<0.05);(3) EM组小鼠股四头肌PI3K、Akt、mTOR以及S6K1总蛋白表达水平较CM组略有增加(P>0.05);而pAkt,pmTOR,pS6K1以及p4E-BP1蛋白表达水平较对照组显著增加(P<0.05)。结论:(1) 6周跑台运动干预父系小鼠可显著增加雄性子代小鼠的体重、抓力、股四头肌湿重及股四头肌细胞横截面积。(2) 6周跑台运动干预父系小鼠后,其雄性子代小鼠骨骼肌组织mTOR信号通路活性显著高于对照组。提示,运动干预父系小鼠促进子代雄性小鼠骨骼肌发育可能与mTOR信号通路激活密切相关。