本文關(guān)鍵詞：運(yùn)動(dòng)和EGCG對(duì)Ⅱ型糖尿病大鼠海馬線粒體功能的改善作用及機(jī)制研究

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【摘要】：研究目的：線粒體功能損傷是神經(jīng)元損傷和產(chǎn)生認(rèn)知障礙的重要機(jī)制之一，對(duì)病理狀態(tài)下神經(jīng)元線粒體功能損傷改善研究有著重要的意義。本研究通過(guò)運(yùn)動(dòng)和EGCG給藥單獨(dú)或共同干預(yù)，從SIRT1/PGC-1通路及下游蛋白表達(dá)的角度探討不同干預(yù)方式在改善II型糖尿病大鼠海馬線粒體功能損傷中的作用，從線粒體的生物合成、線粒體的抗氧化應(yīng)激能力、線粒體融合/分裂和線粒體自噬等方面討論其改善作用和機(jī)制，為運(yùn)動(dòng)和EGCG的神經(jīng)保護(hù)作用提供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 研究方法：同批次SPF級(jí)6周齡雄性SD大鼠152只，隨機(jī)分成正常對(duì)照組（42只）和高脂飲食組（110只）；正常對(duì)照組隨機(jī)分為三組：4周正常對(duì)照組（12只）、8周正常對(duì)照組（12只）和12周正常對(duì)照組（18只）；高脂飲食組通過(guò)6周高脂飲食加小劑量鏈脲佐菌素（STZ，30mg/kgbw）誘導(dǎo)II型糖尿�。═2DM）大鼠模型，觀察4周、8周和12周的大鼠海馬線粒體呼吸鏈復(fù)合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性的變化。將誘導(dǎo)產(chǎn)生的II型糖尿病大鼠分為糖尿病對(duì)照組（16只）、糖尿病運(yùn)動(dòng)組（18只）、糖尿病給藥組（19只）和糖尿病運(yùn)動(dòng)給藥組（18只）四組，進(jìn)行12周游泳運(yùn)動(dòng)和EGCG給藥單獨(dú)或共同干預(yù)，采用western blot檢測(cè)大鼠海馬SIRT1、PGC-1、NRF1、NRF2、TFAM、HO-1、NIX、BNIP3、PINK1和Parkin蛋白表達(dá)量；采用RT-PCR檢測(cè)海馬mtDNA的拷貝量；檢測(cè)線粒體呼吸鏈復(fù)合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性的變化。 研究結(jié)果： 112周的糖尿病大鼠海馬線粒體呼吸鏈復(fù)合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ以及Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性較正常對(duì)照組均顯著降低（P＜0.01）；運(yùn)動(dòng)和EGCG給藥單獨(dú)或共同干預(yù)能不同程度提高II型糖尿病大鼠海馬線粒體呼吸鏈復(fù)合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性（P＜0.05或P＜0.01）。 2糖尿病對(duì)照組大鼠海馬SIRT1、PGC-1、NRF1、TFAM、NRF2、HO-1和mtDNA均顯著低于正常對(duì)照組（P＜0.01）；運(yùn)動(dòng)和EGCG給藥單獨(dú)或共同干預(yù)能不同程度提高SIRT1、PGC-1、NRF1、TFAM、NRF2、HO-1蛋白的表達(dá)和mtDNA拷貝量。 3糖尿病對(duì)照組大鼠海馬Mfn2、OPA1蛋白表達(dá)顯著低于正常對(duì)照組（P＜0.01），，Drp1和Fis1蛋白表達(dá)顯著高于正常對(duì)照組（P＜0.01）；運(yùn)動(dòng)和EGCG給藥單獨(dú)或共同干預(yù)可不同程度提高大鼠海馬Mfn2和OPA1蛋白表達(dá)（P＜0.05或P＜0.01），運(yùn)動(dòng)和EGCG給藥單獨(dú)或共同干預(yù)可不同程度降低Drp1和Fis1蛋白表達(dá)（P＜0.05或P＜0.01）。 4糖尿病對(duì)照組大鼠海馬NIX、BNIP3較正常對(duì)照組均顯著降低（P＜0.05），Parkin較正常對(duì)照組顯著升高（P＜0.05），PINK1較正常對(duì)照組無(wú)顯著差異（P＞0.05）；運(yùn)動(dòng)和EGCG給藥單獨(dú)或共同干預(yù)可不同程度提高海馬NIX、BNIP3蛋白表達(dá)（P＜0.05或P＜0.01），而PINK1、Parkin蛋白表達(dá)較糖尿病對(duì)照組無(wú)顯著差異（P＞0.05）。 512周的游泳訓(xùn)練和EGCG給藥單獨(dú)或共同干預(yù)對(duì)II型糖尿病大鼠海馬線粒體呼吸鏈酶和ATP酶活性下降均有不同程度的改善作用，且二者共同干預(yù)的改善效果明顯好于單一因素干預(yù)，表明二者有疊加作用。 結(jié)論： 1運(yùn)動(dòng)和EGCG給藥單獨(dú)或共同干預(yù)，能不同程度改善II型糖尿病大鼠海馬線粒體呼吸鏈復(fù)合物酶活性和能量代謝功能。 2運(yùn)動(dòng)和EGCG給藥單獨(dú)或共同干預(yù)能不同程度的提高II型糖尿病大鼠海馬SIRT1/PGC-1通路效應(yīng)，改善了海馬線粒體生物合成能力，提高了線粒體抗氧化酶表達(dá)。 3運(yùn)動(dòng)和EGCG給藥單獨(dú)或共同干預(yù)能提高II型糖尿病大鼠海馬Mfn2和OPA1蛋白的表達(dá)，降低Drp1和Fis1蛋白表達(dá)，改善海馬線粒體的融合/分裂失衡狀態(tài)。 4運(yùn)動(dòng)和EGCG給藥單獨(dú)或共同干預(yù)能夠提高II型糖尿病大鼠海馬NIX和BNIP3蛋白表達(dá)，改善海馬線粒體自噬能力。 5運(yùn)動(dòng)聯(lián)合EGCG是干預(yù)糖尿病中樞神經(jīng)系統(tǒng)線粒體功能障礙的有效策略；SIRT1/PGC-1通路可作為運(yùn)動(dòng)和藥物改善II型糖尿病海馬線粒體功能的靶點(diǎn)。
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：G804.2

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本文編號(hào)：1281471