有氧运动联合KGM对高脂高糖膳食大鼠肝脏IR形成过程中PI3K/Akt/Fox01信号通路的影响

论文摘要

目的：探讨有氧运动和补充KGM对高脂高糖膳食大鼠肝脏胰岛素抵抗形成的干预作用及其交互作用,并通过肝脏胰岛素信号通路PI3K/Akt/FoxO1的变化来探讨肝脏胰岛素抵抗形成及运动和KGM干预的机制。方法：选用6周龄SD雄性大鼠50只,体重180～220克。适应性喂养1周后,随机分为5组：对照组（C组,n=10）、高脂高糖饮食组（HF组,n=10）、高脂高糖饮食+KGM组（HF+KGM组,HK,n=10）、高脂高糖饮食+运动组（HF+E组,HE,n=10）、高脂高糖饮食+运动+KGM组（HF+E+KGM组,HEK, n=10）。对照组喂饲普通标准饲料,其余4组喂饲高脂高糖饲料。与此同时,HF组不进行运动锻炼,HK组补充KGM,HE组进行有氧运动锻炼,而HEK组在补充KGM的同时,再进行有氧运动锻炼；运动锻炼采用60min的无负重游泳运动,每周6次；KGM的补充剂量为50mg/kg体重。11周后,在末次训练后第二天晨空腹取材,检测各组大鼠血糖、血清胰岛素含量以及肝脏PI3K、Ak、FoxO1、G-6-Pase和PEPCK的含量。结果：（1）高脂高糖膳食喂养大鼠11周后,与C组相比,HF组大鼠肝脏G-6-Pase和PEPCK含量显著升高,与此同时,空腹葡萄糖（FPG）、血清胰岛素（FINS）含量以及HOMA-IR显著升高（P<0.01）。（2）通过双因素方差分析,有氧运动可以降低高脂高糖膳食大鼠肝脏中PEPCK （P<0.05）和G-6-Pase （P<0.01）含量,且显著降低FPG水平（P<0.05）和FINS（P<0.01）以及HOMA-IR（P<0.01）。补充KGM可以显著地降低高脂高糖膳食大鼠肝脏PEPCK（P<0.01）和G-6-Pase（P<0.01）,并能显著地降低FPG （P<0.05）、FINS （P<0.01）以及HOMA-IR （P<0.01）;有氧运动联合补充KGM对降低高脂高糖膳食大鼠肝脏PEPCK （P<0.01）和G-6-Pase（P<0.05）具有显著性的交互作用；虽然有氧运动联合补充KGM可以使FPG和水平进一步降低,但没有显著性差异（P>0.05）,而对FINS （P<0.01）和HOMA-IR （P<0.05）有显著性的交互作用,可使FINS和HOMA-IR进一步降低。（3）高脂高糖膳食喂养大鼠11周后,与C组相比,HF组大鼠肝脏P13K含量显著降低（P<0.01）,肝脏Akt、FoxO1含量显著升高（P<0.01）；通过双因素方差分析可知,有氧运动可以显著升高高脂高糖膳食大鼠肝脏PI3K含量（P<0.01）,降低肝脏FoxO1的含量（P<0.05）,而肝脏Akt含量有降低的趋势,但没有显著的影响（P>0.05）；补充KGM可以使高脂高糖膳食大鼠肝脏Akt、FoxO1含量显著降低（P<0.01）,而肝脏PI3K含量有升高的趋势,但没有显著性差异（P>0.05）；有氧运动联合补充KGM对高脂高糖膳食大鼠肝脏PI3K、FoxO1含量有显著的交互作用,可以使高脂高糖膳食大鼠肝脏PI3K含量显著升高（P<0.05）,FoxO1含量显著降低（P<0.05）,而肝脏Akt含量有进一步降低的趋势,但没有显著的交互作用（P>0.05）。结论：（1）11周的高脂高糖膳食可使大鼠肝脏G-6-Pase、PEPCK和HOMA-IR均显著升高,从而说明11周的高脂高糖膳食可以诱导大鼠肝脏IR的形成。（2）有氧运动或补充KGM可以显著地预防高脂高糖膳食大鼠肝脏IR的形成,导致高脂高糖膳食大鼠肝脏G-6-Pase、PEPCK含量和HOMA-IR降低。而且,有氧运动联合KGM在一定程度上对预防高脂高糖膳食大鼠肝脏IR的形成具有显著的促进作用。（3）11周的有氧运动或KGM可能通过改善高脂高糖膳食大鼠肝脏胰岛素信号转导通路PI3K/Akt/FoxO1来干预高脂高糖膳食大鼠肝脏IR的形成。同时,有氧运动联合补充KGM对改善高脂高糖膳食大鼠肝脏胰岛素信号转导通路PI3K/Akt/FoxO1具有显著的交互作用。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 符号说明
• 第一部分 文献综述
• 1 IR的概述
• 2 肝脏IR
• 2.1 肝脏IR的特征
• 2.2 肝脏IR在代谢综合症中的作用
• 2.3 肝脏葡萄糖的生成
• 2.4 FoxO1转录因子在肝脏葡萄糖生成中的调节作用
• 2.4.1 FoxO1转录因子的结构及生物学作用
• 2.4.2 FoxO1转录因子对肝脏糖异生的影响
• 2.5 PI3K/Akt/FoxO1与肝脏IR
• 2.5.1 PI3K/Akt/FoxO1信号途径对糖代谢的调控
• 2.5.2 PI3K/Akt/FoxO1信号通路与肝脏IR
• 3 运动对肝脏IR的干预作用
• 3.1 运动对IR的影响
• 3.2 运动对肝脏IR的影响
• 4 KGM对肝脏IR的干预作用
• 4.1 KGM的保健功能
• 4.1.1 调节糖代谢
• 4.1.2 调节脂质代谢
• 4.1.3 减肥
• 4.1.4 预防及治疗便秘
• 4.1.5 影响微量元素的吸收
• 4.1.6 提高抗癌及免疫力
• 4.2 KGM对肝脏IR的作用
• 5 小结与展望
• 第二部分 实验研究
• 0 前言
• 1 研究对象和方法
• 1.1 实验动物
• 1.2 实验动物分组及饲养
• 1.3 运动训练方案
• 1.4 总体实验方案
• 1.5 实验取材
• 1.6 指标的测定
• 1.6.1 空腹血糖（FPG）的测定
• 1.6.2 空腹血清胰岛素（FINS）的测定
• 1.6.3 肝脏PI3K、Akt、FoxO1、PEPCK、G-6-Pase的测定
• 1.6.4 稳态模型胰岛素抵抗指数计算
• 1.6.5 肝组织蛋白的测定
• 1.7 统计学分析
• 2 结果
• 2.1 各组实验大鼠不同时期的体重变化
• 2.2 各组大鼠肝脏PEPCK、G-6-Psae蛋白含量的变化
• 2.2.1 各组大鼠肝脏PEPCK蛋白含量的变化
• 2.2.2 各组大鼠肝脏G-6-Pase蛋白含量的变化
• 2.3 各组大鼠FPG、FINS、HOMA-IR的变化
• 2.3.1 各组大鼠FPG水平的变化
• 2.3.2 各组大鼠FINS水平的变化
• 2.3.3 各组大鼠HOMA-IR的变化
• 2.4 各组大鼠肝脏PI3K、Akt、FoxO1蛋白含量的变化
• 2.4.1 各组大鼠肝脏PI3K蛋白含量的变化
• 2.4.2 各组大鼠肝脏Akt蛋白含量的变化
• 2.4.3 各组大鼠肝脏FoxO1蛋白含量的变化
• 3 分析与讨论
• 3.1 高脂高糖膳食诱导大鼠肝脏IR的形成及其生理机制
• 3.1.1 高脂高糖膳食诱导大鼠肝脏IR的形成
• 3.1.2 高脂高糖膳食诱导大鼠肝脏IR形成的生理机制
• 3.2 有氧运动对肝脏IR形成的干预作用及其机制
• 3.2.1 有氧运动对肝脏IR形成的干预作用
• 3.2.2 有氧运动干预高脂高糖膳食大鼠肝脏IR形成的机制
• 3.3 KGM对肝脏IR形成的干预作用及其机制
• 3.3.1 KGM对肝脏IR形成的干预作用
• 3.3.2 KGM干预肝脏IR形成的机制
• 3.4 有氧运动联合KGM对肝脏IR形成的交互作用及其机制
• 3.4.1 有氧运动联合KGM对肝脏IR形成的交互作用
• 3.4.2 有氧运动联合KGM干预肝脏IR形成的机制
• 4 结论
• 5 参考文献
• 第三部分：致谢
• 第四部分：在攻读硕士学位期间发表的论文