低氧运动对肥胖大鼠骨骼肌胰岛素抵抗的影响及小窝蛋白的作用

摘要

目的：通过8周高脂膳食建立肥胖大鼠的胰岛素抵抗模型，进行为期4周的低氧和运动干预，观察低氧和运动对大鼠骨骼肌胰岛素抵抗以及血脂代谢的影响，并探究小窝蛋白在胰岛素抵抗中的作用。
　　方法：选用5周龄雄性Sprague-Dawley（SD）大鼠46只，随机分为对照组和高脂组，进行8周高脂膳食喂养，测定空腹血糖（FPG）、空腹胰岛素水平（FINS），计算胰岛素抵抗程度（HOMA-IR）及敏感性（ISI），并进行葡萄糖耐量试验，判断建模是否成功；将建模成功大鼠随机分为常氧安静组（NC）、常氧运动组（NE）、低氧安静组（HC）和低氧运动组（HE），进行4周的低氧运动干预，之后腹主动脉取血，测定大鼠血清甘油三酯（TG)、总胆固醇（TC）、高密度脂蛋白（HDL-C）、低密度脂蛋白（LDL-C）和游离脂肪酸（FFA）含量，免疫荧光观察GLUT4在大鼠比目鱼肌细胞内的分布情况，Western Blot测定比目鱼肌GLUT4、Caveolin-1、Caveolin-3的蛋白含量。
　　结果：（1）大鼠在8周高脂膳食后出现胰岛素抵抗，表现为：体重显著性增加（P<0.01）；FPG虽未见显著性变化，但FINS和HOMA-IR有明显升高（P<0.01），ISI显著性减小（P<0.01）；葡萄糖耐量出现严重受损。（2）4周低氧运动后，NE（P<0.01）、HC（P<0.05）、HE（P<0.01）三组大鼠体重与NC组比均明显下降；NE组大鼠的FINS、FPG和HOMA-IR显著性降低（P<0.01），ISI显著性升高（P<0.01）；HC组大鼠的FPG无明显变化（P>0.05），但FINS和HOMA-IR显著性降低（P<0.01），ISI显著性升高（P<0.05）；HE组大鼠的FINS（P<0.01）、FPG（P<0.05）和HOMA-IR（P<0.01）均出现显著性下降，ISI有显著性升高（P<0.05）。NE、HC、HE三组大鼠糖耐量受损程度减轻。（3）NC组大鼠血清TG（P<0.05）、TC（P<0.01）、LDL-C（P<0.05）与C组比有明显升高；与NC组比，NE（P<0.01）、HC（P<0.05）、HE（P<0.01）三组大鼠TG、HDL-C和FFA有明显下降；NE组大鼠TC显著性降低（P<0.05）；三组大鼠LDL-C水平均无明显变化（P>0.05）。（4）NC组荧光强度与C组比有明显降低（P<0.05）；NE和HE组的GLUT4在比目鱼肌细胞膜上的分布较NC组明显增加；而HC组的GLUT4在细胞膜上的分布有少量增加，荧光强度略高。（5）NC组大鼠比目鱼肌GLUT4、Caveolin-1和Caveolin-3的蛋白含量与C组比有降低趋势（P>0.05）；相比，NE（P<0.05）、HE（P<0.01）的GLUT4总蛋白和膜蛋白含量较NC组均有升高；NE、HC和HE组的Caveolin-1和Caveolin-3蛋白含量都有升高趋势，其中HE组具有显著性差异（P<0.05）。
　　结论：在本实验模型中低氧运动可有效改善肥胖诱导的胰岛素抵抗及血脂代谢，单纯运动的效果优于单纯低氧；低氧对GLUT4的生成及其在骨骼肌细胞内转位的影响并不显著，而运动可显著提高GLUT4的生成及其在骨骼肌细胞内转位；低氧运动提高胰岛素敏感性可能与Caveolin-3含量增加有关，其机制有待进一步研究。

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1 前言

1.1 选题依据

1.2 研究内容

1.3 技术路线图

2 文献综述

2.1 胰岛素抵抗概述

2.2 CAP/Cb1/TC10信号通路

2.3 葡萄糖转运蛋白GLUT4

2.4 低氧运动与胰岛素抵抗的关系

3 实验方法

3.1 实验对象及取材

3.2 实验仪器与试剂

3.3 测试指标与测试方法

3.4 统计方法

4 实验结果

4.1 肥胖大鼠胰岛素抵抗模型的验证

4.2 低氧运动对胰岛素敏感性的影响

4.3 低氧运动对大鼠血脂指标的影响

4.4 低氧运动对GLUT4在IR大鼠骨骼肌细胞分布的影响

4.5 低氧运动对大鼠比目鱼肌中GLUT4蛋白含量的影响

4.6 大鼠比目鱼肌中Caveolin-1、Caveolin-3蛋白含量的变化

5 分析与讨论

5.1 高脂膳食复制胰岛素抵抗大鼠模型的评估

5.2 低氧运动对胰岛素抵抗的影响

5.3 低氧运动对血脂代谢的影响

5.4 低氧运动对GLUT4分布及小窝蛋白的影响

6 结论

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果