运动与石榴皮提取物改善胰岛素抵抗大鼠肝脏线粒体的研究
研究目的: 探讨有氧运动训练和石榴皮提取物对高脂膳食诱导胰岛素抵抗形成的干预作用，并初步揭示有氧运动训练和石榴皮提取物改善胰岛素抵抗大鼠肝线粒体的机制。 研究方法: 本实验选用清洁级雄性SD大鼠60只，饲养适应一周后，随机分为5组：对照组(C组)、高脂组(H组)、高脂膳食加石榴提取物组(HP组)、高脂膳食加运动组(HE组)和高脂膳食加运动加石榴提取物组（HPE组)。C组食物包含12％卡的脂肪，H组食物包含45%卡的脂肪。实验组石榴皮提取物的补充采用灌胃法，HP组和HPE组石榴皮提取物剂量为150mg\kg，其它组灌胃等体积的生理盐水。运动方案是运动速度为20m\min,第一天运动15min，以后每天增10-15min，一周增至60min,之后我们将每天维持在20m\min，60min的运动量，每周运动训练5次，实验共持续8周。训练时驱赶不跑动的大鼠。实验至8周后大鼠进行OGTT的测试，之后禁食12-16小时后取血、取材。检测大鼠血清TG, CHO, TC, AST, ALT,等含量，肝组织TG, CHO，SOD, MDA,等含量以及PGC-lα和complexⅠ-Ⅴ蛋白表达量. 研究结果: (1)8周高脂膳食的干预可以使H组大鼠体重、肝脏湿重、肾周脂肪和附睾脂肪显著的高于C组，血清重TG, T-CHO,和FFA均显著升高，通过双因素方差分析法分析，补充石榴提取物与有氧运动训练均能显著的降低高脂膳食大鼠血清TG,T-CHO,和FFA的含量；并且，补充石榴提取物的补充和有氧运动训练对降低高脂膳食大鼠血清中TG, T-CHO,和FFA水平均具有明显的协同作用(p<0.01)。 (2)高脂组大鼠血清Insulin含量显著高于对照组(p<0.01)，空腹血糖含量无明显变化。通过双因素方差分析，补充石榴提取物与有氧运动训练均可以降低Insulin含量，并且有很好的协同作用（p<0.01），使它们接近对照组水平（p>0.05）。 (3)高脂组大鼠血清ALT和AST的活性高于对照组（p<0.01）；通过双因素分析，补充石榴提取物与有氧运动训练均能不同程度降低血清中ALT和AST的活性（p<0.05），且存在明显的交互作用（p<0.01），从而使ALT，AST的活性进一步的降低。 (4)与对照组相比，高脂组大鼠肝脏中丙二醛（MDA）含量有上升趋势，但无显著性（p>0.05）；通过双因素方差分析，补充石榴皮提取物与有氧运动训练均能在不同程度的降低高脂饮食大鼠肝脏中丙二醛（MDA）的含量的趋势，并有显著的交互作用（p<0.01），从而使肝脏MDA含量进一步降低。与C组相比，H组大鼠肝脏中过氧化物歧化酶（SOD）的活性无明显变化（p>0.05）；有氧运动训练和石榴皮提取物的补充未显著提高高脂膳食大鼠肝脏氧化物歧化酶（SOD）的活性（p>0.05），二者存在交互作用（p<0.01）。 (5)与 C组相比，H组大鼠肝脏中 PGC-lα的表达上调，但无显著意义（p>0.05）。与 H组相比，有氧运动训练和补充石榴皮提取物均未显著改变PGC-lα的表达（p>0.05）。通过双因素分析，有氧运动训练结合石榴皮提取物的补充能上调高脂膳食诱导胰岛素抵抗大鼠肝脏中降低的PGC-lα表达水平，使之接近对照组水平（p>0.05），且存在交互作用（p<0.01）。 (6)与 C组相比，H组大鼠肝脏组织中复合体Ⅰ（complexⅠ）的表达量明显下降（p<0.05），复合体Ⅱ-Ⅴ（complexⅡ-Ⅴ）的表达量并无明显变化（p>0.05），与H组相比，HP组和HE组大鼠肝脏组织中复合体Ⅰ-Ⅴ（complexⅠ-Ⅴ）的表达量均有上升趋势但是没有显著意义（p>0.05），通过双因素分析法可知有氧运动训练结合石榴皮提取物的补充可以使高脂饮食性大鼠肝脏中 complexⅣ和complexⅤ无明显变化（p>0.05），而complexⅠ-Ⅲ的表达量显著升高（p<0.01）并且有很好的交互作用。 研究结论： (1)8周高脂饮食可以诱导大鼠胰岛素抵抗，并伴随有肥胖和肝脏脂质堆积，糖、脂代谢紊乱和肝功能异常。 (2)有氧运动训练和补充石榴皮提取物均可减轻高脂膳食大鼠肥胖和糖、脂代谢紊乱和肝功能异常，提高胰岛素抵抗敏感性。两种干预措施具有显著的协同作用，能更好地抑制高脂膳食诱导大鼠胰岛素抵抗的发生。 (3)有氧运动训练与补充石榴皮提取物协同作用可下调高脂膳食大鼠增高的肝脏PGC-lα表达水平，可能是预防胰岛素抵抗的机制之一。 (4)有氧运动训练与补充石榴皮提取物协同作用可上调肝线粒体 ComplexⅠ、Ⅱ和Ⅲ的表达，改善线粒体功能，从而促进了ATP的产生，减少自由基生成，预防胰岛素抵抗的发生。
有氧运动;石榴皮提取物;胰岛素抵抗;肝脏线粒体;自由基
天津体育学院
硕士
运动人体科学
刘健康;赵斐
2014
中文
G804.7
72
2015-08-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）