有氧间歇运动对2型糖尿病大鼠心肌线粒体自噬的影响

摘要

目的:探讨线粒体自噬在运动(Exe)干预2型糖尿病心肌病中的作用及可能机制。方法:自发性2型糖尿病Goto-Kakizaki(GK)大鼠随机分为2组:糖尿病组(GK组)和GK+Exe组,每组8只;另增设8只同周龄雄性Wistar大鼠作为对照组(Wistar组)。GK+Exe组大鼠经有氧间歇运动干预8周,每天60 min,每周5 d。在最后一次运动结束48 h后,过夜禁食12 h后,将大鼠腹腔麻醉、剖腹,腹主动脉采血,检测空腹血糖(FBG)、空腹胰岛素(FINS)及血清乳酸脱氢酶(LDH)和肌酸激酶(CK)水平。制作心肌透射电子显微镜切片,观察心肌细胞及线粒体的超微结构。Western blot法测定心肌组织中p-AMPK、p-ULK1、TFEB、PINK1、parkin、LC3-Ⅱ、LC3-Ⅰ和p62蛋白表达,并计算LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值。结果:与Wistar组相比,GK组大鼠FBG及血清LDH和CK水平显著升高(P<0.01),FINS水平显著降低(P<0.01);心肌线粒体结构欠缺,有空泡现象,偶见自噬体;心肌p-ULK1表达显著下降(P<0.01),p62表达显著升高(P<0.01)。与GK组相比,GK+Exe组大鼠FBG和血清CK水平显著降低(P<0.05),FINS水平显著升高(P<0.05);心肌线粒体结构基本完整,空泡现象减轻,自噬体形成增多;心肌p-AMPK、p-ULK1、TFEB和parkin表达及LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ显著升高(P<0.05或P<0.01),p62表达显著下降(P<0.05)。结论:有氧间歇运动对2型糖尿病心肌病具有一定的缓解作用,其机制可能与激活心肌AMPK/ULK1信号通路,提高心肌线粒体自噬有关。