有氧运动联合KGM对高脂高糖膳食大鼠肝脏IR形成过程中PI3K/Akt/Fox01信号通路的影响

摘要

目的：
　　 探讨有氧运动和补充KGM对高脂高糖膳食大鼠肝脏胰岛素抵抗形成的干预作用及其交互作用，并通过肝脏胰岛素信号通路P13K/Akt/Foxo1的变化来探讨肝脏胰岛素抵抗形成及运动和KGM干预的机制。
　　 方法：
　　 选用6周龄SD雄性大鼠50只，体重180～220克。适应性喂养1周后，随机分为5组：对照组(C组，n=10)、高脂高糖饮食组(HF组，n=10)、高脂高糖饮食+KGM组(HF+KGM组，HK，n=10)、高脂高糖饮食+运动组(HF+E组，HE，n=10)、高脂高糖饮食+运动+KGM组(HF+E+KGM组，HEK，n=10)。对照组喂饲普通标准饲料，其余4组喂饲高脂高糖饲料。与此同时，HF组不进行运动锻炼，HK组补充KGM，HE组进行有氧运动锻炼，而HEK组在补充KGM的同时，再进行有氧运动锻炼；运动锻炼采用60min的无负重游泳运动，每周6次；KGM的补充剂量为50mg/kg体重。11周后，在末次训练后第二天晨空腹取材，检测各组大鼠血糖、血清胰岛素含量以及肝脏P13K、Ak、FoxO1、G-6-Pase和PEPCK的含量。
　　 结果：
　　 (1)高脂高糖膳食喂养大鼠11周后，与C组相比，HF组大鼠肝脏G-6-Pase和PEPCK含量显著升高，与此同时，空腹葡萄糖(FPG)、血清胰岛素(FINS)含量以及HOMA-IR显著升高(P<0.01)。
　　 (2)通过双因素方差分析，有氧运动可以降低高脂高糖膳食大鼠肝脏中PEPCK(P<0.05)和G-6-Pase(P<0.01)含量，且显著降低FPG水平(P<0.05)和FINS(P<0.01)以及HOMA-IR(P<0.01)。补充KGM可以显著地降低高脂高糖膳食大鼠肝脏PEPCK(P<0.01)和G-6-Pase(P<0.01)，并能显著地降低FPG(P<0.05)、FINS(P<0.01)以及HOMA-IR(P<0.01)；有氧运动联合补充KGM对降低高脂高糖膳食大鼠肝脏PEPCK(P<0.01)和G-6-Pase(P<0.05)具有显著性的交互作用；虽然有氧运动联合补充KGM可以使FPG和水平进一步降低，但没有显著性差异(P>0.05)，而对FINS(P<0.01)和HOMA-IR(P<0.05)有显著性的交互作用，可使FINS和HOMA-IR进一步降低。
　　 (3)高脂高糖膳食喂养大鼠11周后，与C组相比，HF组大鼠肝脏PI3K含量显著降低(P<0.01)，肝脏Akt、FoxO1含量显著升高(P<0.01)；通过双因素方差分析可知，有氧运动可以显著升高高脂高糖膳食大鼠肝脏PI3K含量(P<0.01)，降低肝脏FoxO1的含量(P<0.05)，而肝脏Akt含量有降低的趋势，但没有显著的影响(P>0.05)；补充KGM可以使高脂高糖膳食大鼠肝脏Akt、FoxO1含量显著降低(P<0.01)，而肝脏PI3K含量有升高的趋势，但没有显著性差异(P>0.05)；有氧运动联合补充KGM对高脂高糖膳食大鼠肝脏PI3K、FoxO1含量有显著的交瓦作用，可以使高脂高糖膳食大鼠肝脏PI3K含量显著升高(P<0.05)，FoxO1含量显著降低(P<0.05)，而肝脏Akt含量有进一步降低的趋势，但没有显著的交互作用(P>0.05)。
　　 结论：
　　 (1)11周的高脂高糖膳食可使大鼠肝脏G-6-Pase、PEPCK和HOMA-IR均显著升高，从而说明11周的高脂高糖膳食可以诱导大鼠肝脏IR的形成。
　　 (2)有氧运动或补充KGM可以显著地预防高脂高糖膳食大鼠肝脏IR的形成，导致高脂高糖膳食大鼠肝脏G-6-Pase、PEPCK含量和HOMA-IR降低。而且，有氧运动联合KGM在一定程度上对预防高脂高糖膳食大鼠肝脏IR的形成具有显著的促进作用。
　　 (3)11周的有氧运动或KGM可能通过改善高脂高糖膳食大鼠肝脏胰岛素信号转导通路PI3K/Akt/FoxO1来干预高脂高糖膳食大鼠肝脏IR的形成。同时，有氧运动联合补充KGM对改善高脂高糖膳食大鼠肝脏胰岛素信号转导通路PI3K/Akt/FoxO1具有显著的交互作用。