mTOR复合物在有氧运动改善小鼠骨骼肌糖代谢过程中的作用

摘要

目的:探讨运动及饮食对小鼠骨骼肌mTOR复合物及胰岛素信号通路蛋白活性的影响,分析高脂状态下运动在改善高脂饮食诱导的小鼠胰岛素抵抗过程中的作用机制,以便为运动改善机体代谢稳态提供新的理论依据.方法:随机将50只C57BL/6小鼠分为正常饮食组(C组,n=10)及高脂饮食组(n=40),分别给予正常及高脂饲料喂养6周,随后再根据口服糖耐量(OGTT)和空腹胰岛素检测结果取高脂饮食组中25只成模小鼠随机分为高脂安静组(H组,n=10)和高脂运动组(HE组,n=15).H组和HE组继续喂以高脂饲料,同时HE组小鼠施以8周、强度为75％VO2max有氧跑台运动干预(12 m/min、60 min/天、5次/周).8周后麻醉处死、取材,Western Blot检测小鼠比目鱼肌胰岛素信号通路相关蛋白表达,免疫共沉淀法分别检测比目鱼肌和腓肠肌Raptor-mTOR及Rictor-mTOR结合情况.结果:(1)在以氧化型肌纤维为主的比目鱼肌纤维,与C组相比,H组pAkt-T308(P<0.05),pIRS1-S307(P<0.001)位点的表达显著降低,而pS6K1-T389(P<0.05)显著增高,Raptor-mTOR结合量明显增加(P<0.05),而Rictor-mTOR结合量明显降低(P<0.05);与H组小鼠对比发现,HE组pAkt-S473(P<0.05)、pAkt-T308(P<0.05)、pAMPKα-T172(P<0.05)、pIRS1-S307(P<0.001)均显著增加,而pS6K1-T389表达、Raptor-mTOR结合量均显著降低(P<0.05),Rictor-mTOR结合量则显著增加(P<0.05).(2)在小鼠腓肠肌纤维,与C组相比,H组Raptor-mTOR结合量显著增加(P<0.05),而Rictor-mTOR结合量虽有增加趋势,但无统计学显著意义(P>0.05);与H组对比,HE组Raptor-mTOR显著降低(P<0.05),Rictor-mTOR虽有降低趋势,但无显著意义(P>0.05).结论:8周有氧跑台运动干预可有效逆转C57BL/6小鼠由高脂饮食诱导的代谢稳态失衡,其机制可能是通过抑制比目鱼肌纤维Akt/mTORC1信号,激活Akt/mTORC2信号通路实现的.