静力性训练改善2型糖尿病骨骼肌胰岛素抵抗的机制

作     者：魏娟 李婷 郇梦婷 谢颖 谢舟煜 韦庆波 吴云川 Wei Juan;Li Ting;Huan Mengting;Xie Ying;Xie Zhouyu;Wei Qingbo;Wu Yunchuan

作者机构：南京中医药大学针灸推拿学院·养生康复学院江苏省南京市210023 扬州市江都中医院江苏省扬州市225000 

出 版 物：《中国组织工程研究》 (Chinese Journal of Tissue Engineering Research)

年 卷 期：2024年第28卷第8期

页      面：1271-1276页

学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 1002[医学-临床医学] 08[工学] 1010[医学-医学技术（可授医学、理学学位）] 100215[医学-康复医学与理疗学] 0836[工学-生物工程] 10[医学] 

基　　金：中医传统功法对社区2型糖尿病患者血糖稳态干预和下丘脑功能的研究(JDZX2015127) 项目负责人:吴云川 

主　　题：2型糖尿病 静力性训练 骨骼肌 胰岛素抵抗 PI3K/AKT/GLUT4信号通路 

摘      要：背景:骨骼肌胰岛素抵抗是2型糖尿病的关键病理环节,静力性训练可以有效改善骨骼肌胰岛素抵抗,但其机制尚未明确。目的:基于PI3K/AKT/GLUT4信号通路,探讨静力性训练对2型糖尿病小鼠骨骼肌胰岛素抵抗的作用机制。方法:将40只C57BL/6小鼠适应性喂养1周后,随机选取7只作为空白组,普通饲料喂养;其余小鼠通过高脂饲料联合小剂量链脲佐菌素腹腔注射建立2型糖尿病模型。将24只造模成功的小鼠随机分为模型组(n=8)、二甲双胍组(n=8)及静力性训练组(n=8),继续以高脂饲料喂养。二甲双胍组以二甲双胍200 mg/kg的剂量溶于生理盐水(2 mL/kg)灌胃,1次/d;静力性训练组每日以生理盐水灌胃后予静力性训练,每日30 min,每周运动6 d;模型组每日予同等剂量生理盐水灌胃,无运动干预。干预6周结束后检测各组小鼠空腹血糖,行腹腔葡萄糖耐量测试并计算血糖曲线下面积;ELISA检测糖化血红蛋白、血清胰岛素、胰岛素抵抗指数;生化法检测总胆固醇、三酰甘油、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白;RT-qPCR法检测小鼠腓肠肌PI3K、AKT和GLUT4的mRNA表达量;苏木精-伊红染色观察腓肠肌形态学变化,并计算肌纤维横截面积。结果与结论:①与空白组相比,模型组小鼠的空腹血糖、糖化血红蛋白、血糖曲线下面积、胰岛素抵抗指数、总胆固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白显著升高(P0.01,P0.05);静力性训练组和二甲双胍组小鼠上述指标显著低于模型组(P0.01,P0.05);②与空白组相比,模型组小鼠血清胰岛素和高密度脂蛋白显著下降(P0.01),腓肠肌组织中PI3K、AKT和GLUT4 mRNA表达量显著下降(P0.01);静力性训练组和二甲双胍组小鼠上述指标显著升高(P0.01);③与空白组相比,模型组小鼠肌纤维排列紊乱,肌细胞萎缩,肌纤维间隙变大,肌纤维横截面积显著减少(P0.01);与模型组相比,静力性训练组和二甲双胍组小鼠的腓肠肌纤维萎缩和肌纤维间隙情况有一定程度的改善,肌纤维横截面积均显著增加(P0.01);④结果提示,静力性训练可能通过上调骨骼肌组织中PI3K、AKT和GLUT4 mRNA表达,促进葡萄糖的摄取和利用,从而改善骨骼肌组织的形态与功能,减轻胰岛素抵抗,调节机体的葡萄糖稳态。