有氧运动联合膳食控制对2型糖尿病大鼠血管内皮细胞内分泌功能的影响

摘要

实验目的： 探索2型糖尿病大鼠血管内皮细胞内分泌功能的变化以及有氧运动、膳食控制对2型糖尿病大鼠血管内皮细胞内分泌功能紊乱的交互作用及其可能机制。 实验方法： 选用6周龄雄性SD大鼠60只，大鼠随机抽取8只大鼠作为正常对照组(Control，C组)，喂以标准普通饲料。其余52只SD大鼠在喂饲高糖高脂膳食的基础上，腹腔注射小剂量的链脲佐菌素(streptozotocin，STZ)，建立2型糖尿病动物模型。然后将2型糖尿病大鼠随机分成4组：DM对照组(DM Control group，DM，n=9)、DM+有氧运动组(DM+Exercise training group，DME，n=10)、DM+膳食控制组(DM+Diet control group，DME，n=10)、DM+运动+膳食控制组(DM+Exercise training+Diet control，DMED，n=10)。DM组大鼠继续喂饲高脂高糖饲料，不进行运动；运动采用每天进行60min的无负重游泳运动，每周6次；膳食控制采用与DM组等量的标准普通饲料。实验期间，每周测量大鼠体重，在运动后4、8、12周时测定糖尿病大鼠血压。13周后，测定空腹血糖(FPG)、空腹胰岛素(FINS)、内皮素-1(ET-1)、晚期糖基化终产物(AGEs)、一氧化氮(NO)、主动脉一氧化氮合酶(NOS)活性等指标。 实验结果： (1)与正常对照组比较，2型糖尿病模型建立后13周，糖尿病大鼠FPG显著升高(P<0.01)，血清胰岛素含量显著下降(P<0.01)。 (2)2型糖尿病模型建立后通过有氧运动、膳食控制以及有氧运动联合膳食控制进行13周的干预，通过双因素方差分析，有氧运动可以显著降低2型糖尿病大鼠FPG水平(P<0.05)，虽然可以提高糖尿病大鼠FINS水平但无显著性差异(P>0.05)。膳食控制可以显著性提高FINS含量，但不能显著降低FPG。运动联合膳食控制可使糖尿病大鼠FPG进一步降低，FINS水平进一步升高，但均无显著性交互作用。 (3)与正常对照组比较，糖尿病大鼠血浆EI-1含量显著升高(P<0.05)，血浆NO含量显著降低(P<0.01)，从而导致ET-1/NO显著升高(P<0.01)。且收缩压和舒张压均显著升高(P<0.01)。与此同时，DM组主动脉中ET-1含量显著性升高(P<0.05)，总NOS和cNOS活性显著性降低(P<0.05，P<0.01)。 (4)有氧运动可以降低血浆ET-1水平(P<0.05)，提高血浆NO水平(P<0.05)，改善ET-1/NO比例失调(P<0.01)，降低T2DM大鼠的SBP和DBP(P<0.05)：与此同时，有氧运动虽然可使T2DM大鼠血浆AGES和主动脉ET-1水平降低，但无显著性差异(P>0.05)。而使主动脉中cNOS活力显著显著性升高(P<0.05)。 (5)膳食控制虽然对T2DM大鼠血浆NO水平无显著性影响(P>0.05)，但可显著性降低血浆ET-1水平(P<0.01)，改善ET-1/NO比例失调(P<0.05)，降低T2DM大鼠的SBP和DBP(P<0.01，P<0.05)。与此同时，膳食控制对T2DM大鼠主动脉中ET-1水平无显著性影响，但可显著性提高主动脉中总NOS和cNOS活性(P<0.05)，显著性降低血浆AGEs水平(P<0.05)。 (6)运动联合膳食控制虽然可以增加血浆NO含量，但无显著性的交互作用，而对降低血浆ET-1含量和ET-1/NO具有显著性的交互作用(P<0.01，P<0.05)。而运动联合膳食控制虽然能使糖尿病大鼠血浆AGEs含量和主动脉中ET-1含量进一步降低，但无显著性交互作用(P>0.05)。 结论： (1)8周高糖高脂膳食联合小剂量STZ可以诱导正常大鼠T2DM的形成。 (2)在膳食控制的基础上进行有氧运动对降低糖尿病大鼠的血糖水平更加有效。 (3)糖尿病大鼠血浆AGES水平的升高可能通过诱导血管内皮细胞的损伤而使糖尿病大鼠血管内皮细胞的内分泌功能发生紊乱。 (4)有氧运动可能通过增加主动脉中cNOS活性来增加NO的合成与分泌，从而改善糖尿病大鼠血管内皮内分泌功能紊乱，同时对维持糖尿病大鼠的血压具有非常重要的作用。但是有氧运动能否通过减少AGEs的生成来改善糖尿病大鼠血管内皮细胞的内分泌功能还有待于进一步研究。 (5)膳食控制可能通过减少AGEs的生成，提高血管中NOS活性来改善血管内皮细胞内分泌功能，有利于防治血压升高。 (6)在一定程度上，有氧运动联合膳食控制对改善糖尿病大鼠血管内皮细胞的内分泌功能具有显著性的交互作用。但有氧运动联合膳食控制对糖尿病大鼠血浆AGEs的含量的交互作用及其可能机制还有待于进一步研究。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：符号说明表

声明

第一部分 文献综述

前言

1糖尿病的定义、临床表现及其主要特征

1.1糖尿病的定义

1.2糖尿病的分类及其区别

1.3糖尿病的临床表现及其主要特征

2血管内皮细胞内分泌功能及其生理意义

2.1一氧化氮(NO)

2.2内皮素(ET-1)

2.3 NO与ET-1的关系

3糖尿病血管内皮细胞内分泌功能的改变及其机制

3.1糖尿病与ET-1

3.2糖尿病与NO

3.3糖尿病时NO、ET-1的变化

3.4糖尿病机体内皮细胞内分泌功能紊乱的生物学意义

4运动和训练对糖尿病机体血管内皮细胞内分泌功能的影响

4.1急性运动对机体血管内皮细胞内分泌功能的影响

4.2运动训练对机体血管内皮细胞内分泌功能的影响

4.3运动和训练对糖尿病机体血管内皮细胞内分泌功能的影响

4.4运动改善糖尿病机体血管内皮细胞内分泌功能紊乱的生物学意义

5膳食控制对糖尿病机体血管内皮细胞内分泌功能紊乱的影响

6运动联合膳食控制对糖尿病机体血管内皮细胞内分泌功能紊乱的影响

主要参考文献

第二部分实验部分

前言

1材料与方法

1.1实验对象及分组

1.2高脂高糖饲料西己方

1.3运动训练方案

1.4总的实验方案

1.5实验取材

1.6指标的测定

1.7稳态模型-IR指数计算

1.8结果处理

2结果

2.1 2型糖尿病大鼠的一般表现和体重的变化以及运动、膳食控制对体重的变化的影响

2.2 2型糖尿病大鼠空腹血糖(FPG)、空腹胰岛素水平(FINS)及其引申指数HOMA-IR的变化以及运动、膳食控制的干预作用

2.3糖尿病大鼠主动脉ET-1、血浆ET-1、血清NO含量及ET-1/NO比值的变化以及运动、膳食控制的干预作用

2.4糖尿病大鼠主动脉NOS活性的变化及运动、膳食控制的干预作用

2.5糖尿病大鼠血浆糖基化终产物(advanced glycation end-products，AGEs)的变化及运动、膳食控制对糖尿病大鼠血浆AGES的变化的影响

2.6糖尿病大鼠血压的变化及运动和膳食控制的干预作用

3 讨论

3.1 2型糖尿病大鼠模型的建立

3.2糖尿病大鼠空腹血糖(FPG)、胰岛素(FINS)及HOMA-IR的变化以及运动和膳食控制的干预作用

3.3糖尿病大鼠内皮细胞内分泌功能的变化及其可能机制

3.4有氧运动对糖尿病大鼠内皮细胞内分泌功能的变化的影响

3.5膳食控制对糖尿病大鼠内皮细胞内分泌功能的变化的影响及其机制

3.6运动联合膳食控制对糖尿病大鼠内皮细胞内分泌功能的变化的影响

4结论

主要参考文献

致谢

在攻读硕士学位期间发表的论文与参与的科研项目