本文關(guān)鍵詞：有氧運(yùn)動(dòng)通過(guò)eNOS增強(qiáng)的線粒體功能改善老年大鼠心肌胰島素抵抗　出處：《第四軍醫(yī)大學(xué)》2007年博士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】： 研究背景 機(jī)體衰老是導(dǎo)致缺血性心臟病高發(fā)病率和高死亡率的一個(gè)主要的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,但這一過(guò)程的病理機(jī)制尚不清楚。研究顯示,機(jī)體衰老可導(dǎo)致全身胰島素抵抗( insulin Resistance, InsR ),且InsR與老年心血管疾病(cardiovascular diseases, CVD)的高發(fā)病率密切相關(guān)。然而,InsR的病理機(jī)制至今尚未闡明。近年的研究表明,線粒體功能下降可導(dǎo)致老年骨骼肌InsR。然而,衰老心肌是否也存在類(lèi)似的線粒體功能下降現(xiàn)象及是否線粒體功能下降可導(dǎo)致衰老心肌InsR尚無(wú)報(bào)道。 研究表明,胰島素除具有不可替代的調(diào)節(jié)葡萄糖代謝功能外,還可通過(guò)激活內(nèi)皮型一氧化氮合酶(endothening nitric oxide synthase, eNOS)增加一氧化氮(nitric oxide, NO)生成,進(jìn)而保護(hù)細(xì)胞功能。然而,至今尚無(wú)直接證據(jù)表明老年心肌InsR與eNOS信號(hào)路徑失調(diào)相關(guān)。 運(yùn)動(dòng)(無(wú)論是有氧運(yùn)動(dòng)還是無(wú)氧運(yùn)動(dòng))可促進(jìn)組織攝取葡萄糖,提高外周胰島素靶器官如骨骼肌、肝臟及脂肪組織的胰島素敏感性,并可顯著增強(qiáng)線粒體功能。此外,長(zhǎng)期有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)還可降低CVD的發(fā)病率。但運(yùn)動(dòng)是否能通過(guò)增強(qiáng)線粒體功能改善心肌胰島素敏感性尚無(wú)報(bào)道。 研究目的 (1)研究線粒體功能下降是否是老年心肌胰島素抵抗的關(guān)鍵。 (2) eNOS信號(hào)系統(tǒng)下調(diào)是否在老年心肌胰島素抵抗發(fā)生中發(fā)揮關(guān)鍵作用。 (3)有氧運(yùn)動(dòng)能否通過(guò)eNOS信號(hào)機(jī)制增強(qiáng)線粒體功能進(jìn)而改善老年心肌胰島素敏感性。 研究方法 (1)老年(24月齡)雄性SD大鼠進(jìn)行9周無(wú)負(fù)重游泳運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練(60分鐘/天,5天/周)建立運(yùn)動(dòng)動(dòng)物模型。 (2)口服葡萄糖耐受性實(shí)驗(yàn)與腹腔注射胰島素敏感性實(shí)驗(yàn)研究整體胰島素敏感性改變。 (3)同位素標(biāo)記法測(cè)定胰島素誘導(dǎo)的心臟葡萄糖攝取及運(yùn)動(dòng)對(duì)其的影響。 (4) Western blots方法研究蛋白表達(dá)與eNOS磷酸化水平及運(yùn)動(dòng)對(duì)其的影響。 (5)使用試劑盒測(cè)定線粒體氧化磷酸化關(guān)鍵限速酶蘋(píng)果酸脫氫酶(malatedehy drogenase, MDH)、琥珀酸脫氫酶(succinate dehydrogenase, SDH)、丙酮酸激酶(pyruvate kinase, PK)的活性及運(yùn)動(dòng)對(duì)其的影響。 (6) Clark氧電極法測(cè)定心肌組織氧耗及運(yùn)動(dòng)對(duì)其的影響。 (7)透射電子顯微鏡及實(shí)時(shí)定量PCR測(cè)定心肌線粒體的生物生成及運(yùn)動(dòng)對(duì)其的影響。 (8) Langendorff離體心臟灌流研究胰島素心肌正性變力作用及運(yùn)動(dòng)對(duì)其的影響。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 (1)長(zhǎng)期有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練明顯減緩老年大鼠體重增長(zhǎng)并減少體脂含量(n=6, P0.05-0.01),顯著提高老年大鼠心室與體重比值(n=6, P0.05),但運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)老年大鼠攝食量無(wú)明顯影響(n=6, P0.05)。 (2)與成年大鼠相比,老年大鼠顯示明顯的全身InsR(n=6, P0.05),而有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可顯著改善老年大鼠整體胰島素敏感性(n=6, P0.05-0.01)。 (3)與成年大鼠心肌相比,胰島素刺激的老年大鼠心肌葡萄糖攝取明顯下降(n=6, P0.01),且心肌葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體4(glucose transporter, GLUT4)表達(dá)下調(diào)(n=6, P0.05)。表明,機(jī)體衰老導(dǎo)致心肌InsR。 (4)與成年大鼠心肌相比,老年大鼠心肌基礎(chǔ)狀態(tài)線粒體功能與胰島素刺激的線粒體功能均顯著降低(n=6, P0.01)。 (5)老年大鼠心肌eNOS表達(dá)與胰島素刺激的eNOS磷酸化水平均明顯下降(n=5, P0.01)。 (6)游泳運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練顯著改善老年大鼠心肌胰島素敏感性,增強(qiáng)胰島素刺激的線粒體功能(n=6, P0.01),上調(diào)eNOS表達(dá)(n=5, P0.01),提高胰島素刺激的eNOS磷酸化水平(n=5, P0.01),進(jìn)而增強(qiáng)胰島素心肌正性變力作用(n=6, P0.05-0.01)。然而,游泳運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練并未逆轉(zhuǎn)衰老下調(diào)的GLUT4表達(dá)(n=6, P0.05)。用eNOS非選擇性抑制劑L-硝基-精氨酸甲酯(Nω-Nitro-L-arginine methyl ester Hydrochloride, L-NAME)或eNOS特異性抑制劑Cavtratin顯著阻斷運(yùn)動(dòng)改善的心肌胰島素敏感性及運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)的線粒體對(duì)胰島素的反應(yīng)性,并減弱運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)的胰島素心肌正性變力作用。 結(jié)論: (1) eNOS信號(hào)路徑下調(diào)及由此所引起的線粒體功能下降是衰老誘發(fā)心肌胰島素抵抗的關(guān)鍵。 (2)有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練通過(guò)上調(diào)eNOS信號(hào)路徑并增強(qiáng)線粒體功能改善衰老心肌胰島素敏感性。 (3)衰老明顯降低胰島素的心肌正性變力作用,而有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可通過(guò)改善老年心肌胰島素敏感性進(jìn)而增強(qiáng)胰島素的心肌正性變力作用。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：第四軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類(lèi)號(hào)】：R33

【引證文獻(xiàn)】

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1 李劍;游泳訓(xùn)練對(duì)胰島素抵抗小鼠心肌PPAR-γ表達(dá)及糖脂代謝的影響[D];中南大學(xué);2011年

2 范鵬;有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)高脂飲食誘導(dǎo)的胰島素抵抗大鼠心功能影響的實(shí)驗(yàn)研究[D];西安體育學(xué)院;2010年

3 佟R，

本文編號(hào)：1355187