本文關(guān)鍵詞：游泳運動對高脂飲食大鼠胰島素抵抗的影響及作用機制

  更多相關(guān)文章： 胰島素抵抗 高脂飲食 運動 脂質(zhì)異位沉積 MG53 炎性因子 神經(jīng)酰胺 IKKβ JNK 大鼠

【摘要】：胰島素抵抗(insulin resistance, IR)是指胰島素在其作用靶組織(骨骼肌、肝臟和脂肪組織)攝取和清除葡萄糖的能力低下。人體骨骼肌和脂肪組織是重要的胰島素效應(yīng)組織。研究認為,不合理的膳食結(jié)構(gòu),特別是高脂肪膳食,加上久坐不運動的生活方式,是引起IR的重要原因。運動作為一種有效的非藥物防治手段,已廣泛應(yīng)用到防治因IR而引起的慢性代謝性疾病中,但其具體作用機制尚未完全闡明。因此,本研究以高脂飲食喂養(yǎng)誘導大鼠產(chǎn)生IR為模型,探討不同方案的游泳運動對高脂飲食大鼠IR的影響及其相關(guān)機制。 研究目的： 探討不同方案的游泳運動對高脂飲食大鼠胰島素抵抗的影響及其相關(guān)機制。 研究方法： 以SD大鼠為實驗對象,隨機分為6組：普通飲食對照組(C組)、普通飲食連續(xù)90min運動組(CEA組)、普通飲食上下午各45min運動組(CEB組)、高脂飲食R模型組(H組)、高脂飲食IR連續(xù)90min運動組(HEA組)和高脂飲食IR上下午各45min運動組(HEB組)。通過8周高脂飼料(熱卡比為蛋白質(zhì)22%,脂肪38%,碳水化合物40%,提供能量約為4243Kcal/1000g)喂養(yǎng)建立IR大鼠動物模型,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)和正糖鉗試驗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R大鼠血清游離脂肪酸(FFA)、血脂、內(nèi)臟脂肪重量和骨骼肌脂質(zhì)異位沉積的影響、骨骼肌PGC-1α、FAT/CD36、MG53、Cav-3和IRSmRNA表達量、骨骼肌炎癥因子(CRP、TNF-α、IL-6和INF-y)含量、骨骼肌pIRS-1Ser307和pAktSer473的磷酸化水平以及MG53、IRS-1和Akt的蛋白表達水平的變化,探討不同運動方案對高脂飲食誘導的IR大鼠骨骼肌的相關(guān)機制。通過觀察運動對高脂飲食誘導IR大鼠脂肪組織FFA和TNF-a含量、脂肪組織IRS-1mRNA表達量、IKK-β和JNK信號通路的變化、pIRS-1Ser307和pAktSer473的磷酸化水平以及IRS-1和Akt的蛋白表達水平的變化,探討不同運動方案對高脂飲食誘導的R大鼠脂肪組織的相關(guān)機制。 研究結(jié)果： 1.IR動物模型的評價： 8周高脂飲食喂養(yǎng)后大鼠血清INS含量顯著升高(p0.01),ISI水平顯著下降(p0.01),HOMA-IR水平顯著增加(p0.01),葡萄糖輸注速率(正糖鉗實驗)顯著下降(p0.01)。說明8周高脂飲食喂養(yǎng)己成功建立了IR動物模型。 2.不同運動方案對高脂飲食大鼠IR的干預(yù)作用： 8周游泳干預(yù)后,高脂飲食大鼠血清INS含量和HOMA-IR水平均顯著降低(p0.01),ISI水平和葡萄糖輸注速率均顯著增加(p0.05或p0.01)。但HEA組和HEB組大鼠血清INS、ISI、HOMA-IR和葡萄糖輸注速率均無顯著性差異(p,0.05),說明連續(xù)90min運動和上下午各45min運動均可有效改善高脂飲食大鼠R。 3.運動對高脂飲食大鼠IP的影響——骨骼肌組織相關(guān)指標變化： ①大鼠內(nèi)臟脂肪重量變化及骨骼肌脂質(zhì)異位沉積： 8周運動干預(yù)后,高脂飲食大鼠內(nèi)臟脂肪重量、脂體比和腹脂指數(shù)、骨骼肌FFA、TG、 PGC-1αmRNA和FAT/CD36mRNA表達量均顯著下降(p0.01),骨骼肌脂質(zhì)異位沉積減少。說明運動可以減少高脂飲食誘導R大鼠脂肪含量和骨骼肌脂質(zhì)異位沉積,而HEA組和HEB組大鼠無顯著性差異(p0.05)。說明連續(xù)90min運動和上下午各45min運動對減少體內(nèi)脂肪和骨骼肌脂質(zhì)異位沉積沒有差異。 ②大鼠骨骼肌組織MG53的變化： 8周運動干預(yù)后,高脂飲食大鼠骨骼肌MG53mRNA和MG53蛋白表達水平均顯著下降(p0.01),但HEA組和HEB組大鼠無顯著性差異(p0.05)。說明連續(xù)90min運動和上下午各45min運動可降低高脂飲食大鼠骨骼肌MG53的表達水平,但這兩種運動方案對其影響沒有差異。 ③大鼠骨骼肌組織神經(jīng)酰胺和炎性因子含量的變化： 8周運動干預(yù)后,高脂飲食大鼠骨骼肌神經(jīng)酰胺和炎性因子(CRP、TNF-α、IL-6和INF-y)含量均顯著降低(p0.05或p0.01),但HEA組和HEB組大鼠無顯著性差異(p0.05)。說明連續(xù)90min運動和上下午各45min運動可降低高脂飲食大鼠骨骼肌神經(jīng)酰胺和炎性因子的含量,但這兩種運動方案對其影響沒有差異。 ④大鼠骨骼肌組織Cav-3mRNA表達、eNOS和GLUT4含量的變化： 8周運動干預(yù)后,高脂飲食大鼠骨骼肌Cav-3mRNA表達量、eNOS含量和GLUT4含量顯著增加(p0.05或p0.01)。但HEA組和HEB組大鼠無顯著性差異(p0.05)。說明連續(xù)90min運動和上下午各45min運動可增加高脂飲食大鼠骨骼肌Cav-3mRNA表達、eNOS含量和GLUT4含量,但這兩種運動方案對其影響沒有差異。 ⑤大鼠骨骼肌組織IRS-1和Akt表達水平的變化： 8周運動干預(yù)后,高脂飲食大鼠骨骼肌IRS-1mRNA表達量、IRS-1蛋白表達水平、pAktSer473磷酸化水平和Akt蛋白表達水平均顯著增加(p0.05, P0.01), pIRS-1Ser307的磷酸化水平顯著下降(p0.01)。但HEA組和HEB組大鼠無顯著性差異(p0.05)。說明連續(xù)90min運動和上下午各45min運動可增加高脂飲食大鼠骨骼肌IRS-1和Akt表達水平,但這兩種運動方案對其影響沒有差異。 4.運動對高脂飲食大鼠IR的影響——脂肪組織相關(guān)指標變化： ①大鼠脂肪組織FFA、TNF-a含量、IKKβ和JNK水平的變化： 8周運動干預(yù)后,大鼠脂肪組織FFA含量、TNF-a含量、IKKβ蛋白表達水平、pJNKThr183/Tyr185磷酸化水平和JNK蛋白表達水平均顯著降低(p0.01)。但HEA組和HEB組大鼠無顯著性差異(p0.05)。說明連續(xù)90min運動和上下午各45min運動可減少高脂飲食大鼠脂肪組織FFA含量、TNF-a含量、IKKβ和JNK表達水平,但這兩種運動方案對其影響沒有差異。 ②大鼠脂肪組織IRS-1和Akt表達水平的變化： 8周運動干預(yù)后,大鼠脂肪組織IRS-1mRNA表達、IRS-1蛋白表達水平、pAktSer473的磷酸化水平和Akt蛋白表達水平均顯著增加(p0.01),pIRS-1Ser307的磷酸化水平顯著下降(p0.01)。但HEA組和HEB組大鼠之間無顯著性差異(p0.05)。說明連續(xù)90min運動和上下午各45min運動可增加高脂飲食大鼠脂肪組織IRS-1和Akt表達水平,但這兩種運動方案對其影響沒有差異。 研究結(jié)論： 1.8周高脂飲食喂養(yǎng)成功建立了大鼠胰島素抵抗模型。 2.8周持續(xù)90min運動和上下午各45min運動可有效地改善高脂飲食誘導的胰島素抵抗。這兩種運動方案對改善高脂飲食誘導胰島素抵抗無差異。 3.運動改善胰島素抵抗的可能機制： 骨骼肌的可能機制：運動可通過四條途徑,即運動可通過減少高脂飲食大鼠骨骼肌脂質(zhì)異位沉積、降低大鼠骨骼肌細胞修復因子MG53表達水平、降低骨骼肌炎性因子和神經(jīng)酰胺水平、增加骨骼肌Cav-3的表達,促進PI3-K/Akt信號轉(zhuǎn)導,改善高脂飲食大鼠IR。 脂肪組織的可能機制為：運動可通過抑制脂肪組織IKKβ/NF-κB和JNK/SAPK炎癥信號通路,增強IRS-1/PI3-K/Akt信號傳導,從而改善高脂飲食大鼠IR。
【關(guān)鍵詞】：胰島素抵抗 高脂飲食 運動 脂質(zhì)異位沉積 MG53 炎性因子 神經(jīng)酰胺 IKKβ JNK 大鼠
【學位授予單位】：揚州大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：G861.1
【目錄】：

• 摘要2-5
• ABSTRACT5-9
• 符號說明9-17
• 前言17-19
• 研究總體設(shè)計和技術(shù)路線19-20
• 文獻綜述20-47
• 1 IR概念及分類20
• 2 IR動物模型的建立與評價20-21
• 2.1 IR動物模型的建立20-21
• 2.2 IR動物模型的評價21
• 3 IR發(fā)生的影響因素21-22
• 4 IR與慢性疾病的關(guān)系22-26
• 4.1 IR與糖尿病22-23
• 4.1.1 IR與糖尿病22
• 4.1.2 IR與糖尿病并發(fā)癥22-23
• 4.2 IR與肥胖23-24
• 4.3 IR與脂代謝異常24-25
• 4.4 IR與高血壓25
• 4.5 IR與腫瘤25-26
• 5 胰島素信號轉(zhuǎn)導26-28
• 5.1 胰島素信號轉(zhuǎn)導途徑26-27
• 5.2 胰島素信號轉(zhuǎn)導障礙27-28
• 5.2.1 IRS-1異常27
• 5.2.2 PI3-K異常27
• 5.2.3 PKB異常27-28
• 5.2.4 GSK-3異常28
• 5.2.5 GLUT4異常28
• 6 骨骼肌IR發(fā)生機制及運動干預(yù)的研究進展28-33
• 6.1 脂代謝與骨骼肌IR28-31
• 6.1.1 游離脂肪酸與IR28-29
• 6.1.2 神經(jīng)酰胺與IR29
• 6.1.3 長鏈脂酰輔酶A與IR29
• 6.1.4 “脂毒性”與IR29-30
• 6.1.5 細胞修復因子MG53與IR30-31
• 6.2 糖代謝與骨骼肌IR31-33
• 6.2.1 葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白4與IR31-32
• 6.2.2 AMPK與IR32-33
• 6.3 運動改善骨骼肌IR的機制研究進展33
• 6.3.1 運動對骨骼肌脂質(zhì)沉積的影響33
• 6.3.2 運動對骨骼肌脂肪酸氧化的影響33
• 6.3.3 運動對骨路肌糖代謝的影響33
• 7 脂肪IR發(fā)生機制及運動干預(yù)的研究進展33-36
• 7.1 游離脂肪酸與脂肪組織IR34
• 7.2 腫瘤壞死因子-α與脂肪組織IR34-35
• 7.3 IKKβ/NF-κB信號通路與脂肪組織IR35
• 7.4 JNK/SAPK信號通路與脂肪組織IR35-36
• 7.5 運動對脂肪組織IR影響的研究進展36
• 8 小結(jié)與展望36
• 9 參考文獻36-47
• 實驗部分47-138
• 第一章 IR動物模型的建立與評價47-62
• 實驗一 IR動物模型的建立與評價47-62
• 1 材料與方法47-51
• 1.1 實驗儀器47
• 1.2 實驗試劑47-48
• 1.3 動物模型的建立48-49
• 1.3.1 實驗動物和喂養(yǎng)48-49
• 1.3.2 實驗動物分組49
• 1.4 動物取材49
• 1.5 指標測試與方法49-51
• 1.5.1 體重與攝食量49
• 1.5.2 血脂測定49
• 1.5.3 血清FFA含量測定49-50
• 1.5.4 空腹血糖(FBG)50
• 1.5.5 血清胰島素(FINS)50
• 1.5.6 HOMA-IR和ISI指數(shù)50-51
• 1.5.7 正糖鉗實驗51
• 1.6 統(tǒng)計學處理51
• 2 實驗結(jié)果51-56
• 2.1 高脂飲食大鼠實驗前后體重和攝食量的變化51-53
• 2.2 高脂飲食大鼠血清FFA和血脂的變化53-54
• 2.3 高脂飲食大鼠FBG、FINS、ISI、HOMA-IR的變化54-55
• 2.4 高脂飲食大鼠正糖鉗實驗結(jié)果55-56
• 3 討論56-60
• 3.1 高脂飼料配方、動物品系及實驗方案的選擇制定56-57
• 3.2 高脂飲食對大鼠體重和攝食量的影響57
• 3.3 高脂飲食對大鼠血清FFA和血脂的影響57
• 3.4 高脂飲食對大鼠FBG、FINS及HOMA-IR、ISI的影響57-58
• 3.5 IR動物模型建立的評價58-60
• 3.5.1 動物模型建立的間接評價58-59
• 3.5.2 IR動物模型建立的直接評價59-60
• 4 結(jié)論60
• 5 參考文獻60-62
• 第二章 不同運動方案對高脂飲食大鼠IR的干預(yù)作用62-75
• 實驗二 不同運動方案對高脂飲食大鼠IR的干預(yù)作用62-75
• 1 材料與方法62-64
• 1.1 實驗儀器62
• 1.2 實驗試劑62-63
• 1.3 動物模型的建立63
• 1.3.1 實驗動物和喂養(yǎng)63
• 1.3.2 實驗動物分組和運動方案63
• 1.4 動物取材63-64
• 1.5 指標測試與方法64
• 1.5.1 體重與攝食量64
• 1.5.2 血脂測定64
• 1.5.3 血清FFA含量測定64
• 1.5.4 空腹血糖(FBG)64
• 1.5.5 血清胰島素(FINS)64
• 1.5.6 HOMA-IR和ISI指數(shù)64
• 1.5.7 正糖鉗實驗64
• 1.6 統(tǒng)計學處理64
• 2 實驗結(jié)果64-71
• 2.1 運動對大鼠體重和攝食量的影響64-67
• 2.2 運動對大鼠血清FFA和血脂的影響67-68
• 2.3 運動對大鼠FBG、FINS、ISI、HOMA-IR的影響68-70
• 2.4 各組大鼠正糖鉗實驗結(jié)果70-71
• 3 討論71-73
• 3.1 不同運動方案對大鼠體重和攝食量的影響71
• 3.2 不同運動方案對高脂飲食IR大鼠血清FFA和血脂的影響71-72
• 3.3 不同運動方案對高脂飲食IR大鼠FBG、FINS及HOMA-IR、ISI和葡萄糖輸注速率的影響72-73
• 4 結(jié)論73
• 5 參考文獻73-75
• 第三章 不同運動方案干預(yù)高脂飲食大鼠IR的作用機制研究75-138
• 實驗三 不同運動方案干預(yù)高脂飲食大鼠IR的機制研究——骨骼肌組織的機制研究75-118
• 1 材料與方法75-89
• 1.1 實驗儀器75-76
• 1.2 實驗試劑76-80
• 1.3 動物模型的建立80
• 1.3.1 實驗動物和喂養(yǎng)80
• 1.3.2 實驗動物分組和運動方案80
• 1.4 動物取材80
• 1.5 指標測試與方法80-89
• 1.5.1 腹脂指數(shù)80
• 1.5.2 油紅O染色觀察骨骼肌細胞內(nèi)脂質(zhì)沉積80-81
• 1.5.3 骨骼肌組織TG含量測定81-82
• 1.5.4 骨骼肌組織FFA的測定82
• 1.5.5 骨骼肌組織總RNA的提取82-83
• 1.5.6 實時熒光定量PCR測定大鼠骨骼肌PGC-1α mRNA和FAT/CD36 mRNA的表達量83-84
• 1.5.7 骨骼肌細胞修復因子MG53蛋白表達的測定84-86
• 1.5.8 骨骼肌SOD含量的測定86
• 1.5.9 骨骼肌MDA含量的測定86-87
• 1.5.10 骨骼肌組織pIRS-1~(Ser307)磷酸化水平、IRS-1蛋白表達水平、pAkt~(Ser473)磷酸化水平和Akt蛋白表達水平的測定87
• 1.5.11 骨骼肌神經(jīng)酰胺含量的測定87-88
• 1.5.12 大鼠血清CK-MM含量、骨骼肌炎癥因子(CRP、TNF-α、IL-6、INF-γ)、骨骼肌eNOS、骨GLUT4含量的測定88-89
• 1.6 統(tǒng)計學處理89
• 2 實驗結(jié)果89-106
• 2.1 大鼠內(nèi)臟脂肪重、腹脂指數(shù)的比較89-90
• 2.2 大鼠骨骼肌組織油紅O染色90-91
• 2.3 大鼠骨骼肌組織FFA和TG的比較91
• 2.4 大鼠骨骼肌組織PGC-1α mRNA、FAT/CD36 mRNA的表達量的比較91-93
• 2.4.1 骨骼肌總RNA的純度與完整性91-92
• 2.4.2 大鼠骨骼肌組織PGC-1α mRNA、FAT/CD36 mRNA的表達量92-93
• 2.5 大鼠骨骼肌組織MG53表達水平的比較93-95
• 2.6 大鼠血清CK-MM含量的比較95-96
• 2.7 大鼠骨骼肌組織SOD、MDA含量的比較96
• 2.8 大鼠骨骼肌組織神經(jīng)酰胺含量的比較96-97
• 2.9 大鼠骨骼肌組織炎癥因子含量的比較97-99
• 2.10 大鼠骨骼肌組織IRS-1表達水平的比較99-102
• 2.11 大鼠骨骼肌組織Akt表達水平的比較102-103
• 2.12 大鼠骨骼肌組織Cav-3 mRNA表達量的比較103-104
• 2.13 大鼠骨骼肌組織eNOS含量的比較104-105
• 2.14 大鼠骨骼肌組織GLUT4含量的比較105-106
• 3 討論106-113
• 3.1 運動對高脂飲食大鼠IR形成中內(nèi)臟脂肪蓄積的影響106
• 3.2 運動對高脂飲食IR大鼠骨骼肌脂質(zhì)異位沉積的影響106-108
• 3.3 細胞修復因子MG53在運動干預(yù)高脂飲食大鼠IR形成中的作用108-110
• 3.4 骨骼肌炎性因子、神經(jīng)酰胺在運動干預(yù)高脂飲食大鼠R形成中的作用110-112
• 3.5 Cav-3在運動預(yù)防高脂飲食大鼠IR形成中的作用112-113
• 4 結(jié)論113
• 5 參考文獻113-118
• 實驗四 不同運動方案干預(yù)高脂飲食大鼠IR的機制研究——脂肪組織的機制研究118-138
• 1 材料與方法118-125
• 1.1 實驗儀器118-119
• 1.2 實驗試劑119-120
• 1.3 動物模型的建立120
• 1.3.1 實驗動物和喂養(yǎng)120
• 1.3.2 實驗動物分組和運動方案120
• 1.4 動物取材120
• 1.5 指標測試與方法120-125
• 1.5.1 脂肪組織FFA測定120-121
• 1.5.2 脂肪組織總RNA提取121-122
• 1.5.3 實時熒光定量PCR測定脂肪組織IRS-1 mRNA的表達量122-123
• 1.5.4 脂肪組織IKKβ蛋白表達的測定123-125
• 1.5.5 骨骼肌組織pJNK~(Thr183/Tyr185)、JNK、pIRS-1~(Ser307)、IRS-1、pAkt~(Ser473)、Akt蛋白表達的測定125
• 1.6 統(tǒng)計學處理125
• 2 實驗結(jié)果125-134
• 2.1 大鼠脂肪組織FFA水平的比較125-126
• 2.2 大鼠脂肪組織TNF-α水平的比較126-127
• 2.3 大鼠脂肪組織IKK蛋白表達水平的比較127-128
• 2.4 大鼠脂肪組織JNK表達水平的比較128-129
• 2.5 大鼠脂肪組織IRS-1表達水平的比較129-132
• 2.6 大鼠脂肪組織Akt表達水平的比較132-134
• 3 討論134-136
• 3.1 脂肪組織TNF-α在運動干預(yù)高脂飲食大鼠IR形成中的作用134-135
• 3.2 運動對高脂飲食IR大鼠脂肪組織IKK-β/NF-κB信號通路的影響135
• 3.3 運動對高脂飲食IR大鼠脂肪組織JNK/SAPK信號通路的影響135-136
• 4 結(jié)論136
• 5 參考文獻136-138
• 全文總結(jié)138-140
• 致謝140-141
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文目141-142

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 毛麗娟,許豪文;運動對TNF-α含量及其mRNA的影響[J];北京體育大學學報;2004年07期

2 白震民;王安利;李勝志;;運動對胰島素抵抗模型大鼠骨骼肌GLUT4和PKBβmRNA表達的影響[J];北京體育大學學報;2010年06期

3 殷峻,陳名道,周麗斌,唐金鳳,李鳳英,陳家倫;長程高脂飲食對實驗大鼠糖尿病形成的影響[J];中國醫(yī)師雜志;2004年01期

4 程樺;肥胖、代謝綜合征與炎癥[J];國外醫(yī)學.內(nèi)分泌學分冊;2004年03期

5 李晨鐘,張素華,舒昌達,任偉;用高脂肪膳食復制胰島素抵抗大鼠模型[J];基礎(chǔ)醫(yī)學與臨床;2000年03期

6 許嶺翎,向紅丁,張榮,單惠敏,許榮q;高脂飲食誘發(fā)血糖升高的動物模型中瘦素與胰島素變化的關(guān)系[J];基礎(chǔ)醫(yī)學與臨床;2001年05期

7 袁榮華;黃起壬;柯臨慧;;胰島素抵抗機制的研究現(xiàn)狀和進展[J];九江學院學報(自然科學版);2010年04期

8 陳穎麗,韓學堯,毛騰淑;PAI-1與Ⅱ型糖尿病血管病變關(guān)系的研究[J];臨床薈萃;1999年08期

9 楊華;胰島素抵抗與高血壓、冠心病的關(guān)系[J];臨床心血管病雜志;1997年02期

10 王志國;楊曄;;胰島素抵抗與高血壓研究進展[J];中華老年心腦血管病雜志;2006年07期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 孫暉;生活方式干預(yù)對胰島素抵抗大鼠脂肪組織腫瘤壞死因子α及其受體表達的影響[D];華中科技大學;2007年

2 焦平;游離脂肪酸誘導脂肪細胞炎癥反應(yīng)和胰島素抵抗的分子機制研究[D];吉林大學;2009年

，

本文編號：584880