AMPK/PGC-1α在有氧运动改善2型糖尿病大鼠骨骼肌萎缩中的作用

作者：王继; 杨中亚; 张龙; 李文博; 周越^*

来源：中国组织工程研究, 2020, 24(20): 3180-3185.

• 有氧运动
• 2型糖尿病
• 大鼠
• 骨骼肌
• 肌萎缩
• AMPK
• PGC-1α
• MAFbx
• MuRF1

背景:腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated kinase,AMPK)对线粒体能量代谢功能的调节障碍是导致肥胖和2型糖尿病患者脂肪堆积的重要原因,长期慢性炎症反应还将进一步诱导骨骼肌萎缩的发生,有氧运动可以提高AMPK的活性并调节能量代谢,但是通过有氧运动提高AMPK改善2型糖尿病骨骼肌萎缩的作用机制尚不明确。目的:探究有氧运动对2型糖尿病大鼠骨骼肌萎缩的影响,以及AMPK在其中的作用机制。方法:采用高脂饲养联合链脲佐菌素注射建立2型糖尿病大鼠模型20只,建模后将大鼠分为糖尿病组(n=8)和糖尿病运动组(n=12),同时将正常大鼠15只分为安静对照组(n=6)和运动组(n=9),其中安静对照组和糖尿病组继续饲养4周,运动组和糖尿病运动组进行有4周有氧运动干预(跑速16 m/min,60 min/d,5 d/周),运动干预后取大鼠比目鱼肌免疫组织化学染色观察各组肌萎缩情况,Western blot检测AMPK、PGC-1α、MAFbx和Mu RF1蛋白表达情况。实验已于2016-06-25通过北京体育大学运动科学实验伦理委员会批准(批准号:2016014)。结果与结论:(1)高脂饲养联合链脲佐菌素注射建立的2型糖尿病模型大鼠血糖显著升高、体质量和胰岛素水平显著下降(P <0.01);(2)糖尿病组大鼠比目鱼肌肌纤维平均横截面积较安静对照组显著降低(P <0.01),糖尿病运动组大鼠比目鱼肌肌纤维平均横截面积较糖尿病组显著升高(P <0.01);(3)糖尿病组大鼠比目鱼肌中AMPK和PGC-1α表达水平较安静对照组显著降低,MAFbx和Mu RF1表达水平较安静对照组显著升高(P <0.01);糖尿病运动组大鼠AMPK表达水平较糖尿病组显著升高,MAFbx和Mu RF1的水平较糖尿病组显著降低(P<0.01);(4)上述结果说明,有氧运动通过激活AMPK/PGC-1α信号通路,提高线粒体功能,抑制MAFbx和Mu RF1表达水平,改善骨骼肌萎缩,在一定程度上恢复了2型糖尿病的代谢平衡。

• 单位
  六盘水师范学院; 河北北方学院; 北京体育大学