有氧运动与膳食干预对IR大鼠胰岛miR-7与m TOR通路的影响

【作者】 王孝强； 李荀； 曾凡星；

【机构】 山东体育学院； 北京体育大学；

【摘要】 研究目的:通过10w高脂膳食喂养建立胰岛素抵抗(IR)大鼠模型,观察长期有氧运动与膳食干预对IR大鼠胰岛miR-7、m TOR通路及胰岛形态和功能的影响,以探讨miR-7/mTOR通路在运动与膳食干预在改善胰岛功能中的作用,进一步阐明有氧运动与膳食干预改善IR的中心机制。研究方法:80只7w龄SD雄性大鼠进行高脂膳食喂养10w,以建立IR大鼠模型。建模成功后随机分为高脂膳食安静组(HC)、高脂膳食运动组(HE)、普通膳食安静组(NC)、普通膳食运动组(NE)。运动干预组大鼠进行中等强度有氧运动,跑台速度为20m/min,坡度0%,60min/d,5d/w,共计8w。于第7周末进行IPGTT实验,于8周末次运动后24h取胰岛,采用q RT-PCR技术测定miR-7表达,采用Western blot方法测定胰腺m TOR、P70S6K及4EBP1蛋白及磷酸化表达,采用胰岛素和胰高血糖素的免疫荧光双染法测定胰岛形态。数据统计采用单因素方差分析(One-wayANOVA)进行组间比较,采用LSD方法进行组间多重比较;采用协方差分析对干预后体重进行组间比较;采用双因素单变量方差分析(Two-wayANOVA)进行有氧运动和膳食的主效应及两者的交互作用分析。研究结果:1)8w有氧运动与膳食干预后,与HC组相比,HE组、NC组和NE组大鼠体重均显著降低,分别下降20.2%(P<0.01)、7.0%(P<0.01)和22.7%(P<0.01);NE组、HE组体重与NC组相比显著下降(P<0.01;P<0.01),而NE组与HE组相比无显著差异。与HC组相比,HE组在各时间点血糖水平以及AUCg均显著下降,分别下降了(P<0.01-0.05);NC组在60min、90min、120min时间点血糖水平以及AUCg均显著下降(P<0.01-0.05);NE组在各时间点血糖水平以及AUCg均显著下降(P<0.01)。与HC组大鼠相比,NC组、NE组胰岛素相对荧光强度均有显著下降,分别下降了26.7%、28.1%(P<0.05;P<0.05);HE组下降了12.3%,但无显著性差异。与HC组大鼠相比,NE组胰高血糖素相对荧光强度显著下降,下降了44.4%(P<0.01);HE组、NC组分别下降了16.5%、25.3%,但无显著性差异。2)与HC组大鼠相比,NC组、NE组miR-7表达均显著升高,分别增加了69.9%、161.4%(P<0.05;P<0.01);HE组增加了49.3%,但无显著性差异。NE组与HE组增加了75.0%(P<0.01),与NC组相比增加了53.8%(P<0.05)。与HC组相比,NC组和NE组大鼠胰岛p-m TORSer2448、m TOR、p-p70S6K Thr389、p70S6K、p-4EBP1Thr37/46、4EBP1蛋白表达均显著升高(P<0.05-0.01)。NE组比NC组、HE组相比各指标均有不同程度的降低。3)双因素方差分析显示,膳食干预对miR-7、p-mTORSer2448、m TOR、p-p70S6KThr389、P70S6K、p-4EBP1Thr37/46和4EBP1均有显著影响,运动对miR-7、p-mTORSer2448、 m TOR、 P70S6K、p-4EBP1Thr37/46,且运动与膳食因素对各指标均不存在交互作用。研究结论:8w有氧运动与膳食干预可增加IR大鼠胰岛miR-7表达、降低m TOR信号通路的表达,减少胰岛素分泌,改善糖调节能力,使处于代偿状态的胰岛β细胞数量和功能有所恢复;且膳食干预更有利于增加IR大鼠胰岛miR-7、降低m TOR通路表达。更多还原