收藏本站
《华东师范大学》 2019年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

MG53介导跑台运动对db/db小鼠骨骼肌胰岛素抵抗的影响研究

张怡  
【摘要】:随着人们生活方式的快速转变,越来越多的中国人被诊断出患有糖尿病、心血管疾病等慢性代谢性疾病,使得国家和社会面临严峻的健康挑战。流行病学调查研究揭示,全球范围内近三分之一的糖尿病患者来自中国,且每11个成年人中有一位糖尿病患者,这给人类健康造成极大威胁。在不进行药物治疗以及非药物干预情况下,短期糖尿病会引起急性并发症,诸如糖尿病酮酸症、糖尿病高渗状态等,长期罹患糖尿病会引发更为严重的并发症,例如心血管疾病、慢性肾病等。然而,由于发病机制的复杂性,糖尿病尚不能在临床上被完全治愈。运动作为一种经济实用、安全性高的手段,已越来越多地被应用于人类多项重大疾病的临床治疗干预中。许多研究证实,运动有助于促进胰岛素信号转导,进而改善胰岛素抵抗症状。但其背后具体机制仍不明晰。MG53(mitsugumin 53),别名TRIM72,特异性表达于骨骼肌与心肌中。前期研究发现,MG53通过介导胰岛素信号通路上关键信号分子的泛素化降解而对胰岛素的信号转导起负调控作用,因此它很可能参与胰岛素抵抗以及2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)的病理形成发展过程。基于此,MG53是否参与运动调控胰岛素信号通路、改善胰岛素抵抗的具体机制值得进一步研究阐明,这将有助于确立MG53在胰岛素抵抗和T2DM治疗中的靶点地位。目的:(1)探讨MG53在糖尿病动物模型db/db小鼠骨骼肌胰岛素抵抗中的作用;(2)探讨MG53介导12周跑台运动调控胰岛素信号通路的可能机制。方法:从南京大学模式动物研究所购买20只6周龄雄性db/db(BSK.Cg-Dock7m+/+Leprdb/JNju)小鼠和20只6周龄同窝雄性m/m(C57BLKS/JNju)小鼠。本实验中所有小鼠饲养于清洁级动物房内(室温22±2℃,湿度50±10%)。全部小鼠采用标准普通饲料喂养。小鼠在适应1周后,随机分成四组,分别是:m/m对照组小鼠(MC,n=10),m/m运动组小鼠(ME,n=10),db/db对照组小鼠(DC,n=10)和db/db运动组小鼠(DE,n=10)。采取12周中等强度无坡度跑台运动方案,具体方案如下:(1)第1周,小鼠每天运动15-20分钟,一周4天,速度从7.0m/min增加至13.3m/min;(2)第2周,小鼠每天运动30-45分钟,一周6天,速度维持在13.3m/min;(3)第3-12周,小鼠每天运动时长增加并维持在60分钟,每周6天,速度为13.3m/min。在完整的运动干预过程中,每周定时进行小鼠体重称重并记录,在运动干预前后测量小鼠空腹血糖值并记录。运动训练结束前一周进行葡萄糖耐量实验,并在末次运动训练结束后进行胰岛素耐量试验。随后对小鼠进行过夜禁食处理,每组随机选取3只小鼠进行急性胰岛素刺激试验,采集两侧腓肠肌组织。剩余小鼠经眼眦取血后脱颈处死,采集两侧股四头肌、腓肠肌、比目鱼肌、跖肌组织以及白色脂肪组织等。采用蛋白质免疫印迹技术(Western blotting)检测四组小鼠股四头肌、腓肠肌以及比目鱼肌中的MG53蛋白表达量,并对腓肠肌中β-IR、IRS1、AKT、p-β-IR-Tyr1146、p-IRS1-Ser307、p-AKT-Ser473、p-m TOR-Ser2448、p-p70S6k-Thr389及p-S6-Ser235蛋白含量进行测定。采用苏木精-伊红染色实验技术对各组小鼠跖肌横切面进行染色,对各组小鼠跖肌肌纤维横截面积进行定量统计分析。结果:(1)在整个运动干预过程中,与MC组相比,ME组小鼠体重与之无显著性差异,保持在恒定水平;DC组与DE组小鼠体重均先稳步增加后降低。与DC组相比,DE组小鼠体重在运动干预第4至第8周期间出现显著降低(p0.05),但是运动干预结束后,两组小鼠体重无显著性差异。(2)正式运动干预前,db/db糖尿病小鼠空腹血糖值FBG显著高于对照m/m小鼠(p0.05);12周中等强度跑台运动干预结束后,DC组小鼠FBG仍显著高于MC组(p0.05),与DC组相比,DE组小鼠FBG出现了显著性下降(p0.05)。(3)与MC组相比,DC组小鼠IPGTT(p0.05)与IPITT(p0.05)曲线下面积均显著升高;与DC组相比,DE组小鼠IPGTT(p0.05)与IPITT(p0.05)曲线下面积显著降低。相较于MC组,DC组小鼠血清葡萄糖水平(p0.05)与胰岛素含量(p0.05)有着显著性升高;相较于DC组,DE组小鼠血清葡萄糖含量(p0.05)与胰岛素含量(p0.05)显著降低。此外,DC组小鼠胰岛素抵抗水平显著高于MC组(p0.05),而12周运动干预后,DE组小鼠的胰岛素抵抗水平显著降低(p0.05)。(4)DC组小鼠血清中甘油三酯水平(p0.05)与总胆固醇水平(p0.05)显著高于MC组小鼠;而相较于DC组,DE组小鼠血清中甘油三酯含量(p0.05)与总胆固醇含量(p0.05)显著降低。DC组小鼠附睾白色脂肪含量(p0.05)、附睾白色脂肪质量与体重之比值(p0.05)、腹股沟白色脂肪含量(p0.05)以及腹股沟白色脂肪质量与体重之比值(p0.05)显著高于MC组小鼠;而相较于DC组,DE组小鼠附睾白色脂肪含量(p0.05)、附睾白色脂肪质量与体重之比值(p0.05)以及腹股沟白色脂肪质量与体重之比值(p0.05)均有着显著性降低。相较于DC组,DE组小鼠腹股沟白色脂肪质量呈现下降趋势,但是无显著性差异。(5)与MC组小鼠相比,DC组小鼠股四头肌(p0.05)、腓肠肌(p0.05)与比目鱼肌(p0.05)中MG53蛋白表达量均显著升高;与DC组小鼠相比,DE组小鼠骨骼肌中MG53表达量出现显著下调(股四头肌p0.05;腓肠肌p0.05;比目鱼肌p0.05)。(6)与急性胰岛素刺激前各组小鼠腓肠肌内蛋白磷酸化水平相比较,急性胰岛素以刺激后,MC组、ME组以及DE组内小鼠腓肠肌p-β-IR-Tyr1146(p0.05)与p-AKT-Ser473(p0.05)水平显著上调。在急性胰岛素刺激后,DC组小鼠腓肠肌p-β-IR-Tyr1146(p0.05)与p-AKT-Ser473(p0.05)水平显著低于MC组,而p-IRS1-Ser307水平显著高于MC组(p0.05);与DC组相比,DE组小鼠腓肠肌p-β-IR-Tyr1146(p0.05)与pAKT-Ser473(p0.05)水平显著上调,p-IRS1-Ser307表达量显著降低(p0.05)。总蛋白表达水平层面,β-IR蛋白和AKT蛋白表达量在各组之间未见显著性差异,而DC组小鼠腓肠肌中总IRS1蛋白含量低于MC组(p0.05)。经过Pearson相关分析可知,MG53蛋白水平与IRS1总蛋白水平在各组间呈现显著高度负相关(r=0.7218,p0.05)。(7)DC组小鼠腓肠肌湿重(p0.05)、腓肠肌湿重与体重之比值(p0.05)、胫骨前肌湿重(p0.05)以及胫骨前肌湿重与体重之比值(p0.05)均显著低于MC小鼠;与DC组相比,12周运动训练后,DE组小鼠腓肠肌内这四个指标均显著升高(p0.05)。各组小鼠跖肌肌纤维横切面经苏木精-伊红染色后发现,相较于MC组小鼠,ME组小鼠跖肌肌纤维横截面积显著增大(p0.05),而DC组无显著性变化;与DC组小鼠相比,DE组小鼠跖肌纤维横截面积显著增长(p0.05)。与急性胰岛素刺激前各组小鼠腓肠肌内蛋白磷酸化水平相比较,急性胰岛素以刺激后,MC组、ME组以及DE组内小鼠腓肠肌p-m TOR-Ser2448(p0.05)、p-p70S6k-Thr389(p0.05)及p-S6-Ser235(p0.05)水平均显著升高。急性胰岛素刺激后,与MC组相比,DC组腓肠肌该三个指标显著下降(p0.05);而与DC组相比,DE组小鼠腓肠肌内该三个指标出现显著性升高(p0.05)。结论:(1)12周中等强度跑台运动可以有效改善db/db糖尿病小鼠体成分,具体表现为减少全身脂肪堆积,减少血液中脂质堆积,改善脂质代谢紊乱症状;增加骨骼肌质量,缓解糖尿病相关的肌肉萎缩现象。(2)12周中等强度跑台运动可以有效改善db/db糖尿病小鼠葡萄糖耐受性和胰岛素敏感性,改善其血糖稳态,进而改善胰岛素抵抗。(3)MG53蛋白在db/db糖尿病小鼠骨骼肌内存在病理性过表达;12周中等强度跑台运动能有效纠正这一现象,并使其表达量恢复至正常水平。(4)糖尿病动物模型db/db糖尿病小鼠骨骼肌中IRS1经由MG53蛋白介导的泛素-蛋白酶体途径降解,12周中等强度跑台运动可能通过抑制这一过程,促进胰岛素信转导,增强胰岛素敏感性。(5)12周中等强度跑台运动经由MG53/IRS1/AKT/m TOR信号通路,促进胰岛素依赖的蛋白质合成通路,一定程度上缓解糖尿病小鼠骨骼肌萎缩症状。
【学位授予单位】:华东师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:G804.2

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈芳建;胡朝晖;胡雅国;陈秀花;祝素文;万金星;;2型糖尿病患者脂联素、瘦素及其比值与血脂、胰岛素抵抗的相关性[J];浙江检验医学;2008年04期
2 王伟;郭素丽;屈爱静;;胰岛素及胰岛素抵抗研究进展[J];山西体育科技;2011年03期
3 张涵涛;王昉;付红萍;;罗格列酮联合胰岛素短期强化治疗的疗效观察[J];中国水电医学;2007年03期
4 张轶伟;郝春艳;李思敏;;老年人甲状腺激素与胰岛素抵抗和脂联素的相关性分析[J];中国药物与临床;2019年01期
5 ;蜂胶在改善胰岛素抵抗方面研究取得新进展[J];食品安全导刊;2018年33期
6 栾金红;赵龙刚;;浅谈2型糖尿病胰岛素抵抗的中医策略[J];世界最新医学信息文摘;2019年18期
7 崔艳华;严继萍;赵文莉;张小红;崔远平;;超声评价青年人群胰岛素抵抗对颈动脉内中膜厚度的影响[J];实用医学影像杂志;2019年03期
8 杜洪艳;;首诊2型糖尿病短期胰岛素强化治疗对患者胰岛素抵抗和病情的影响[J];临床医药文献电子杂志;2017年64期
9 杨伟;华琦;;衰老相关的慢性炎症与胰岛素抵抗的研究进展[J];中华老年多器官疾病杂志;2017年01期
10 刘峰;;2型糖尿病胰岛素抵抗及其机制研究进展[J];中国处方药;2018年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈艳秋;宗敏;华莉;李臻;肖菲;孙建琴;;2型糖尿病患者肝脏脂肪与胰岛素抵抗的关系[A];中国营养学会老年营养分会第七次全国营养学术交流会“营养与成功老龄化”暨国家级继续教育项目“神经系统疾病医学营养治疗”资料汇编[C];2010年
2 陈艳秋;陈敏;宗敏;华莉;李臻;张鑫毅;孙建琴;;2型糖尿病患者肝脏脂肪分布与胰岛素抵抗[A];老年营养研究进展与老年营养供餐规范研讨会暨糖尿病肾病医学营养治疗进展学习班资料汇编[C];2011年
3 王天歌;毕宇芳;徐敏;黄韵;徐瑜;李小英;王卫庆;宁光;;环境内分泌干扰物双酚A与肥胖及胰岛素抵抗的相关性研究[A];中华医学会第十次全国内分泌学学术会议论文汇编[C];2011年
4 陈海冰;;骨骼肌胰岛素抵抗[A];中华医学会糖尿病学分会第十六次全国学术会议论文集[C];2012年
5 杨国庆;杜锦;巴建明;吕朝晖;窦京涛;母义明;陆菊明;;严重胰岛素抵抗临床线索和诊断策略[A];中华医学会糖尿病学分会第十六次全国学术会议论文集[C];2012年
6 雷万生;;胰岛素抵抗与多器官功能不全综合征[A];华东六省一市生物化学与分子生物学会2010年学术交流会论文集[C];2010年
7 崔涛;任艳;;α-糖苷酶抑制剂在临床应用中对体重和胰岛素抵抗的影响的系统评价[A];中华医学会第十二次全国内分泌学学术会议论文汇编[C];2013年
8 曹文洪;;胰岛素在将过剩的能量转变成胰岛素抵抗和T2DM中起一个关键作用[A];营养与糖尿病并发症——达能营养中心第十六届学术会议论文集[C];2013年
9 王香;邵萍;徐克炜;;OSAS与胰岛素抵抗关系的探讨[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
10 宋晓敏;耿秀琴;郭长磊;;胰岛素抵抗几个相关因素在公安人群中的状态与分析[A];中华医学会第六次全国内分泌学术会议论文汇编[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 唐凤;香港大学 发现肥胖引起胰岛素抵抗新机制[N];中国科学报;2019年
2 广西钟山县中医院主治医师 甘雨;胰岛素和中药合用更利于降血糖[N];大众卫生报;2016年
3 记者 陶婷婷;治疗胰岛素抵抗智能传感器研究获得重要成果[N];上海科技报;2017年
4 首席记者 谭嘉;糖尿病患者肿瘤患病率明显增高[N];健康报;2017年
5 北京朝阳医院内分泌科副教授 范慧;胖糖友用药 需兼顾减重[N];健康报;2017年
6 黄艾娇 记者 王春;“以糖治糖”:这思路治糖尿病是不是“脑洞”够大[N];科技日报;2017年
7 记者 衣晓峰;胰岛素抵抗或是流产重要“推手”[N];健康报;2017年
8 记者 张梦然;胰岛素竟可改变大脑反应[N];科技日报;2017年
9 上海市东方医院妇产科副主任医师 杨晓菊;“糖妈妈” 5招拥有健康宝宝[N];健康报;2017年
10 石柏;游离糖虽好,但也会引发多种疾病[N];21世纪药店;2017年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 薛帅;设计、构建精准可控定制细胞用于糖尿病治疗的研究[D];华东师范大学;2019年
2 胡满江;DHA、EPA调节小鼠胰岛素抵抗的作用差异及GPR120/PPARγ介导的机制研究[D];南方医科大学;2019年
3 孙世硕;脂肪酸感知与修饰的细胞信号传导功能[D];苏州大学;2018年
4 卓梅琴;黄颡鱼PI3Ks功能解析及其通路在胰岛素调控脂类代谢中的作用机制[D];华中农业大学;2018年
5 陈广道;胰岛素在脓毒症诱导急性肾损伤中改善线粒体功能障碍机制的研究[D];南方医科大学;2018年
6 阮玉婷;LncRNA-p3134在调控胰岛β细胞功能和胰岛素信号通路中的作用机制[D];南方医科大学;2018年
7 张紫微;MiR-99a抑制胰岛素促进血管平滑肌细胞增殖、迁移、去分化及雷帕霉素抵抗的作用及机制[D];昆明医科大学;2017年
8 念馨;内脏脂肪FOXC2表达调控与脂肪细胞分化和胰岛素抵抗的关系及机制[D];昆明医科大学;2018年
9 庞邵杰;成年人血脂及磷脂谱与胰岛素抵抗的关系研究[D];中国疾病预防控制中心;2018年
10 赖业瑞;DOCK5参与长期代谢紊乱及高脂诱导下肝胰岛素抵抗调控及其机制研究[D];重庆医科大学;2018年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈烁;基于ROS探讨健肝消脂方调节IR改善NAFLD的机制[D];云南中医药大学;2019年
2 张怡;MG53介导跑台运动对db/db小鼠骨骼肌胰岛素抵抗的影响研究[D];华东师范大学;2019年
3 刘丽云;甲状腺激素对胰岛β细胞自身胰岛素抵抗的作用及机制研究[D];福建医科大学;2018年
4 赵洋;慢性肾脏病患者胰岛素抵抗代谢组学研究[D];中国人民解放军医学院;2018年
5 李红;缺氧对新生大鼠海马胰岛素表达的影响及其机制初步研究[D];福建医科大学;2018年
6 党一凡;罗格列酮增强胰岛素抵抗肝癌HepG2/IR细胞对化疗药物敏感性研究[D];山东大学;2019年
7 刘舒;口服降糖药血糖控制不佳的2型糖尿病患者联用两种不同胰岛素治疗方案的对比研究[D];桂林医学院;2019年
8 郭亚莉;ZAG通过增强自噬活性减轻HepG2细胞胰岛素抵抗的机制研究[D];山西医科大学;2019年
9 梁晶晶;黄体酮和17β-雌二醇联用对2型糖尿病小鼠胰岛素抵抗的影响及机制研究[D];兰州大学;2019年
10 陈莉;基于蛋白质芯片的PCOS非胰岛素抵抗患者血清生物标记物的探究[D];兰州大学;2019年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026