摘要背景:昼夜节律紊乱加剧胰岛素抵抗和糖脂代谢异常,成为糖尿病及其并发症的重要诱因.规律的有氧运动可通过激活AMPK信号通路增强胰岛素敏感性,同时上调沉默信息调节因子1表达以稳定核心时钟基因的节律性振荡.目的:探究跑台运动对糖尿病小鼠昼夜节律紊乱诱导的代谢异常及认知功能障碍的改善作用,并分析其潜在分子机制.方法:实验分为6组,8周龄野生型C57BL/6J小鼠与糖尿病db/db小鼠分别为正常对照组和糖尿病对照组,通过间歇性光照法(8 h光照/4 h黑暗,持续6周)建立昼夜节律紊乱模型,分别为模型组,糖尿病+模型组,并在建模的基础上实施6周跑台运动,分别为模型+运动组,糖尿病+模型+运动组.干预0,3,6周后检测小鼠体质量、血清褪黑素、空腹血糖、胰岛素抵抗的稳态模型评估(HOMA-IR)、葡萄糖耐量测试和胰岛素耐量测试、脂肪质量、三酰甘油、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和Morris水迷宫行为学表现,以及胰腺组织BMAL1、CLOCK、Nrf2、超氧化物歧化酶2、沉默信息调节因子1和糖原合成酶激酶3β的mRNA表达水平.结果与结论:①昼夜节律紊乱显著加剧db/db小鼠体质量增长、血清褪黑素水平降低、空腹血糖升高及脂质代谢异常,而运动干预使上述指标降低,并改善昼夜节律紊乱小鼠的糖耐量和胰岛素敏感性,显著降低白细胞介素4和升高干扰素γ水平(P<0.01);②运动能下调昼夜节律紊乱小鼠昼夜节律核心基因BMAL1、CLOCK表达,激活Nrf2-超氧化物歧化酶2抗氧化通路,并调控沉默信息调节因子1-糖原合成酶激酶3β信号轴;③运动干预使db/db小鼠逃逸潜伏期降低、穿越平台次数增加(P<0.01);④结果表明,跑台运动通过调控沉默信息调节因子1-糖原合成酶激酶3β信号轴及抗氧化通路,有效改善糖尿病小鼠昼夜节律紊乱引发的代谢异常、免疫失衡与认知损伤.