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摘要研究目的：全球糖尿病患者人数逐年增加，同时研究证实糖尿病会增加认知功能障碍的发生风险。运动作为糖尿病防治的“五驾马车”之一，一方面可以调节糖尿病患者的血糖水平，另一方面还可以保护神经元可塑性，改善认知功能。高强度间歇训练（HIIT）作为一种强度大、持续时间短的间歇性运动，因其降糖效果显著，在糖尿病的防治过程中已被广泛推荐。然而，HIIT对糖尿病认知功能的影响及相关机制尚不明确。因此，本研究以2型糖尿病大鼠为实验对象，观察8周HIIT跑台运动对其胰岛素抵抗及空间学习记忆能力的影响，分析可能的机制，为运动改善糖尿病认知功能障碍提供实验依据。<br>　　研究方法：雄性 Wistar 大鼠（体重 160~180g）适应性喂养一周后，随机分为正常对照组（CG，n=8）和糖尿病造模组（DMG，n=32）。糖尿病模型复制方法：4 周高脂饲料喂养配合一次低剂量的链脲佐菌素（30mg/kg）腹腔注射。高脂饲料配方：60％普通饲料、18％蛋黄粉、16％白糖、5％猪油和1％胆酸钠。糖尿病模型复制成功标准：注射链脲佐菌素3天和7天后，空腹血糖均＞11.1mmol/L。随后，筛选造模成功的大鼠随机分为糖尿病对照组（DG，n=12）和糖尿病运动干预组（DEG，n=12）。DEG 大鼠接受每周5次、每次约60分钟、持续8周的HIIT跑台运动干预，具体方案为：热身5~10min， 85%~90%VO2max强度运动 7min（25m/min），紧接着 50%~60%VO2max强度运动 3min （15m/min），循环进行4次高低强度间歇训练，最后放松5~10min。干预期间，每周监测大鼠的体重和空腹血糖（FBG）。干预结束后采用Morris水迷宫检测各组大鼠空间学习和记忆能力。随后收集各组大鼠的血清和海马组织样品，采用酶法检测血清甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）、高密度脂蛋白（HDL）和低密度脂蛋白（LDL）的水平；采用酶联免疫吸附法检测血清胰岛素和胰岛素样生长因子 1（IGF-1）的水平；依据 FBG和胰岛素数据计算胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）及β细胞功能指数（HOMA-β）；采用HE 染色观察海马 CA1 区神经元形态结构；采用免疫组织化学染色观察海马 CA1 区 β淀粉样蛋白（Aβ）的沉积；采用Western Blot方法检测海马组织胰岛素受体（IR）、胰岛素样生长因子-1受体（IGF-1R）、胰岛素受体底物1（IRS-1）及307丝氨酸位点磷酸化（p-IRS-1）和胰岛素受体底物2（IRS-2）及731丝氨酸位点磷酸化（p-IRS-2）蛋白的表达水平。最后，水迷宫数据采用重复测量方差分析，其余各组数据采用单因素方差分析。P＜0.05表示差异具有显著性，P＜0.01表示差异具有极显著性。<br>　　研究结果：<br>　　① 与CG组大鼠相比，DG组大鼠血清FBG、TG、TC、LDL和HOMA-IR水平升高，胰岛素、IGF-1、HDL和HOMA-β水平降低（P＜0.01或P＜0.05）。而HIIT运动干预后，与DG组大鼠相比，DEG组大鼠血清FBG、TG、TC、LDL和HOMA-IR水平下降，胰岛素、IGF-1、HDL和HOMA-β水平升高（P＜0.01或P＜0.05）。<br>　　② 与CG组大鼠相比，DG组大鼠在Morris水迷宫空间探索实验中穿越目标平台次数、目标象限停留时间和在目标象限活动距离比值下降（P＜0.01）。而HIIT运动后，与DG组大鼠相比，DEG组大鼠穿越目标平台次数、目标象限停留时间和在目标象限活动距离比值上升（P＜0.01或P＜0.05）。但Morris水迷宫定位航行实验中各组大鼠逃避潜伏期无显著性差异（P＞0.05）<br>　　③ 与CG组大鼠相比，DG组大鼠海马CA1区HE染色结果显示神经元排列松散，出现间隙，细胞核固缩且染色加深。而HIIT运动干预后，与DG组大鼠相比，DEG组大鼠海马 CA1 区神经元的结构变化，使其排列整齐，并且胞核清晰、胞质丰富，细胞形态结构趋于正常。<br>　　④ 与CG组大鼠相比，DG组大鼠海马组织中p-IRS-1和p-IRS-2表达上调，IGF-1R表达下调，Aβ沉积（P＜0.01），但IR表达无显著变化（P＞0.05）。而HIIT运动干预后，与DG组大鼠相比，DEG组大鼠海马组织p-IRS-1和p-IRS-2表达下调，IGF-1R表达上调（P＜0.01），但Aβ沉积与IR表达无显著性变化（P＞0.05）。<br>　　研究结论：<br>　　① 8周HIIT运动干预可以降低2型糖尿病大鼠血糖血脂水平，改善胰岛素抵抗。<br>　　② 8周HIIT运动干预可以改善2型糖尿病大鼠受损的空间记忆功能，其潜在机制可能与海马胰岛素受体信号通路中p-IRS-1和p-IRS-2表达下调，中枢胰岛素抵抗缓解以及受损的海马神经元结构改善有关。