运动对Keap1/Nrf2信号通路增强糖尿病大鼠心肌抗氧化能力的研究

摘要

目的 观察运动对糖尿病大鼠模型心肌氧化应激损伤的改善作用,探讨Keap1/Nrf2信号通路的调节作用.方法 将大鼠分为正常对照(NC)组、T2DM组(T2DM)和T2DM运动组(T2DME),T2DM和T2DME组建立T2DM大鼠模型,NC和T2DM组安静饲养8周,T2DME组进行8周的跑台训练.实验结束后测量大鼠体重、心脏重量,检测大鼠血糖.生化法检测心肌丙二醛(MDA)含量、总超氧化物歧化酶(T-SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)酶活性.RT-PCR和Western blot检测血红素加氧酶1(HO-1)、Kelch样ECH联合蛋白1(Keap1)、核转录因子2(Nrf2)基因和蛋白表达.结果 与NC组比较,T2DM组体重降低[(528±71)vs(362±33)g,P<0.05],心脏重量指数(HWI)、血糖、心肌MDA含量升高[(2.84±0.22)vs(3.84±0.21),(6.4±3.8)vs(26.0±7.5)mmol/L,(5.80±0.73)vs(9.51±1.57)nmol/mg,P<0.05或P<0.01],T-SOD、GSH-PX活性,HO-1蛋白表达降低(P<0.05或P<0.01),Keap1和Nrf2 mRNA和蛋白无明显变化,Nrf2核转位减少(P<0.05).与T2DM组比较,T2DME组体重和心脏重量无明显变化,HWI、血糖、心肌MDA含量降低[(3.84±0.21)vs(3.24±0.23),(26.0±7.5)vs(21.0±6.8)mmol/L,(9.51±1.57)vs(7.82±1.77)nmol/mg,P<0.05],T-SOD、GSH-PX活性,HO-1基因和蛋白表达升高(P<0.05或P<0.01),Keap1通路蛋白无明显变化,Nrf2通路蛋白表达升高(P<0.05),Nrf2核转位升高(P<0.01).结论 运动通过激活大鼠心肌Keap1/Nrf2信号通路,促进下游抗氧化酶表达,增加心肌抗氧化能力,抵抗糖尿病诱导的心肌氧化应激损伤.