8周跑台训练和高脂喂养对SD大鼠肝脏TRB3表达的影响

论文摘要

研究目的：胰岛素抵抗（IR, insulin resistance）是多种内分泌代谢异常相关疾病如：糖尿病、动脉粥样硬化以及心血管疾病的公有病理生理基础,亦共同危险因素。IR是指机体产生胰岛素的量低于正常机体所需量的一种病理状态,或单位浓度的胰岛素其细胞生物学效应减弱,代偿性引起胰岛β细胞分泌胰岛素量增加,继而引发的高胰岛素血症。运动可以改善胰岛素抵抗已经得到共识,但是其分子机制仍需要进一步的阐明。目前一致的观点认为导致胰岛素抵抗的原因之一是胰岛素信号转导通路的异常。TRB3（tribbles homologue 3）作为一种胰岛素信号转导系统负反馈调控因子,在运动改善胰岛素抵抗中的作用也越来越引起人们的重视。本文就TRB3与胰岛素抵抗的关系及运动改善胰岛素抵抗的分子机制进行探讨,重点阐述运动与TRB3基因表达关系的研究进展。在高脂喂养大鼠胰岛素抵抗形成发展过程中,给予8周跑台训练干预,探讨跑台运动训练和高脂喂养对大鼠肝脏TRB3影响及机制。研究方法：Sprague-Dawley （SD）纯系雄性大鼠40只,体重176.36±16.33g,随机分为4组：安静对照组（C组,10只）、高脂喂养组（H组,10只）、高脂运动组（HE组,10只）和运动组（E组,10只）。H和HE高脂饲料喂养,C和E组普通饲料喂养。高脂运动组和运动组大鼠于上午8-9时进行跑台运动。每周5天,持续8周。葡萄糖氧化酶法测试血糖,放射性免疫方法测定血清胰岛素,Western Blot的方法测定肝脏组织TRB3、PI3K、PKB蛋白含量。研究结果：①H组大鼠经8周的高脂喂养干预后,其体重平均值显著高于8周普通膳食组（P<0.05）；HE组大鼠经8周高脂喂养和跑台训练共同干预后,其体重平均值显著低于H组（P<0.01）,而与C组和E组大鼠体重值差异均不具有显著性（P>0.05）,而E组大鼠经8周跑台训练后,其体重平均值与C组大鼠相比无显著差异,但有降低的趋势。②8周高脂喂养干预后,C组大鼠的内脏脂肪垫重量和内脏脂肪垫相对重量（%）均显著低于H组大鼠（P<0.01）,HE组大鼠内脏脂肪垫重量和内脏脂肪垫相对重量（%）均显著低于H组大鼠（P<0.01）HE组大鼠和E组大鼠内脏脂肪垫重量和内脏脂肪垫相对重量（%）无差异,但是HE组略高。③实验结束后,H组大鼠肝脏重量和肝脏指数均高于C组,HE组均高于E组,差异非常显著（P<0.01）：与（?）组相比,HE组大鼠肝脏重量和肝脏指数均降低,差异非常显著（P<0.01）；E组大鼠肝重和肝脏指数也低于C组（P<0.05）④8周末,4组间血糖浓度无显著性差异（P>0.05）；H组血清胰岛索浓度与C组和HE组相比均有升高趋势,但差异不具有显著性,HE组血清胰岛素浓度高于E组（P<0.05）,E组血清胰岛素低于C组（P<0.05）；H组大鼠胰岛素敏感指数和胰岛素抵抗指数与C组大鼠比较差异均具有显著性（分别为P<0.0l和P<0.05）,HE组大鼠的胰岛素敏感指数高于H组大鼠,低于E组大鼠,E组大鼠低于C组大鼠,但差异均不具有显著性；胰岛素抵抗指数以H组大鼠最高,E组大鼠低于C组大鼠,HE组大鼠高于E组大鼠,差异不具有显著性。⑤经过8周高脂喂养后,H组与C组比较,H组肝脏的TRB3蛋白表达量最高（P<0.05）,而HE组肝脏TRB3蛋白表达量低于H组（P<0.05）,而E组与C组比较,差异不显著；H组的PEPCK蛋白表达高于C组,差异显著（P<0.05）,HE组的PEPCK蛋白表达低于H组,差异显著（P<0.05）,⑥经过8周高脂喂养后,H组大鼠肝脏PKB蛋白表达量低于C组（P<0.05）,HE组肝脏PKB蛋白表达高于H组（P<0.05）,而E组与C组比较,差异不显著；H组的PI3K蛋白表达量低于C组（P<0.05）,而HE组的PI3K蛋白表达量较H组有所提高,但是差异不显著,E组与C组比较差异也不显著。结论：1.高脂喂养8周可以使SD大鼠肝脏胰岛素敏感性下降,导致大鼠肝脏胰岛素抵抗,可能机制：①肝脏TRB3的过度表达,抑制了肝脏胰岛素信号PI3K/PKB通路中PKB/Akt的活化；②肝脏PEPCK表达升高,增强了肝脏糖元异生,影响了血糖的稳定。2.跑台运动训练8周能够预防高脂喂养诱导的胰岛素抵抗的发生,可能机制：①下调肝脏TRB3的表达,改善肝脏胰岛素信号PI3K/PKB通路中PKB/Akt的活化；②降低肝脏PEPCK表达,减少肝糖元异生作用,维持血糖稳定。

论文目录

• 缩略词表
• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 文献综述
• 1.1 胰岛素抵抗
• 1.1.1 概述及其分子机制
• 1.1.2 胰岛素信号转导系统简介
• 1.2 PKB与胰岛素信号转导
• 1.2.1 PKB简介
• 1.2.2 PKB在胰岛素信号转导通路中的作用
• 1.2.3 运动对PKB的影响
• 1.3 TRB3与胰岛素抵抗
• 1.3.1 TRB3简介
• 1.3.2 TRB3和胰岛素信号转导系统
• 1.3.3 运动与TRB3基因表达
• 1.4 运动对胰岛素抵抗的影响
• 1.5 问题的提出
• 2 研究对象与方法
• 2.1 动物饲养与分组
• 2.2 运动训练方案
• 2.3 取材
• 2.4 基本指标以及血液、肝脏组织指标的测试
• 2.4.1 基本指标
• 2.4.2 血清指标
• 2.4.3 肝脏组织蛋白免疫印记（Western Blot）检测
• 2.5 实验试剂以及实验仪器
• 2.5.1 主要实验试剂
• 2.5.2 主要实验仪器
• 2.6 数据处理
• 3 实验结果
• 3.1 大鼠体重、内脏脂肪量的变化
• 3.2 大鼠肝脏形态学、肝脏重量及肝脏指数的变化
• 3.2.1 大鼠肝脏形态学的观察
• 3.2.2 大鼠肝脏重量、肝脏指数的观察
• 3.3 血清血糖、胰岛素及胰岛素敏感指数、抵抗指数的变化
• 3.4 大鼠肝脏组织TRB3和相关蛋白表达量变化及其相关分析
• 3.5 大鼠胰岛素敏感性与其它指标的相关性分析
• 4 讨论
• 4.1 高脂饮食和跑台训练对SD大鼠胰岛素敏感性指标的影响
• 4.1.1 胰岛素抵抗模型的复制及胰岛素抵抗判断指标的确定
• 4.1.2 跑台训练和高脂膳食干预后大鼠血清血糖、血清胰岛素的变化
• 4.1.3 跑台训练和高脂膳食干预后大鼠肝脏胰岛素信号转导通路蛋白的变化.
• 4.2 TRB3在运动预防高脂饮食的大鼠胰岛素抵抗形成中的作用
• 4.2.1 大鼠肝脏TRB3在不同干预因素下的变化
• 4.2.2 肝脏TRB3与胰岛素信号转导通路蛋白PKB的关系
• 5 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读学位期间取得的科研成果清单