運(yùn)動和EGCG對Ⅲ型糖尿病大鼠海馬線粒體功能的改善作用及機(jī)制研究.pdf

1、研究目的:線粒體功能損傷是神經(jīng)元損傷和產(chǎn)生認(rèn)知障礙的重要機(jī)制之一,對病理狀態(tài)下神經(jīng)元線粒體功能損傷改善研究有著重要的意義。本研究通過運(yùn)動和EGCG給藥單獨(dú)或共同干預(yù),從SIRT1/PGC-1α通路及下游蛋白表達(dá)的角度探討不同干預(yù)方式在改善Ⅱ型糖尿病大鼠海馬線粒體功能損傷中的作用,從線粒體的生物合成、線粒體的抗氧化應(yīng)激能力、線粒體融合/分裂和線粒體自噬等方面討論其改善作用和機(jī)制,為運(yùn)動和EGCG的神經(jīng)保護(hù)作用提供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　

2、　研究方法:同批次SPF級6周齡雄性SD大鼠152只,隨機(jī)分成正常對照組(42只)和高脂飲食組(110只);正常對照組隨機(jī)分為三組:4周正常對照組(12只)、8周正常對照組(12只)和12周正常對照組(18只);高脂飲食組通過6周高脂飲食加小劑量鏈脲佐菌素(STZ,30mg/kgbw)誘導(dǎo)Ⅱ型糖尿病(T2DM)大鼠模型,觀察4周、8周和12周的大鼠海馬線粒體呼吸鏈復(fù)合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性的變化

3、。將誘導(dǎo)產(chǎn)生的Ⅱ型糖尿病大鼠分為糖尿病對照組(16只)、糖尿病運(yùn)動組(18只)、糖尿病給藥組(19只)和糖尿病運(yùn)動給藥組(18只)四組,進(jìn)行12周游泳運(yùn)動和EGCG給藥單獨(dú)或共同干預(yù),采用western blot檢測大鼠海馬SIRT1、PGC-1α、NRF1、NRF2、TFAM、HO-1、NIX、BNIP3、PINK1和Parkin蛋白表達(dá)量;采用RT-PCR檢測海馬mtDNA的拷貝量;檢測線粒體呼吸鏈復(fù)合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Na+-K+

4、-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性的變化。
　　研究結(jié)果:
　　1、12周的糖尿病大鼠海馬線粒體呼吸鏈復(fù)合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ以及Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性較正常對照組均顯著降低(P<0.01);運(yùn)動和EGCG給藥單獨(dú)或共同干預(yù)能不同程度提高 Ⅱ型糖尿病大鼠海馬線粒體呼吸鏈復(fù)合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性(P<0.05或P<0.01)。
　　2、糖尿病對照組大鼠海馬S

5、IRT1、PGC-1α、NRF1、TFAM、NRF2、HO-1和mtDNA均顯著低于正常對照組(P<0.01);運(yùn)動和 EGCG給藥單獨(dú)或共同干預(yù)能不同程度提高SIRT1、PGC-1α、NRF1、TFAM、NRF2、HO-1蛋白的表達(dá)和mtDNA拷貝量。
　　3、糖尿病對照組大鼠海馬 Mfn2、OPA1蛋白表達(dá)顯著低于正常對照組(P<0.01),Drp1和Fis1蛋白表達(dá)顯著高于正常對照組(P<0.01);運(yùn)動和EGCG給藥單獨(dú)或

6、共同干預(yù)可不同程度提高大鼠海馬Mfn2和OPA1蛋白表達(dá)(P<0.05或P<0.01),運(yùn)動和EGCG給藥單獨(dú)或共同干預(yù)可不同程度降低Drp1和Fis1蛋白表達(dá)(P<0.05或P<0.01)。
　　4、糖尿病對照組大鼠海馬NIX、BNIP3較正常對照組均顯著降低(P<0.05), Parkin較正常對照組顯著升高(P<0.05),PINK1較正常對照組無顯著差異(P>0.05);運(yùn)動和EGCG給藥單獨(dú)或共同干預(yù)可不同程度提高海馬N

7、IX、BNIP3蛋白表達(dá)(P<0.05或P<0.01),而PINK1、Parkin蛋白表達(dá)較糖尿病對照組無顯著差異(P>0.05)。
　　5、12周的游泳訓(xùn)練和EGCG給藥單獨(dú)或共同干預(yù)對Ⅱ型糖尿病大鼠海馬線粒體呼吸鏈酶和ATP酶活性下降均有不同程度的改善作用,且二者共同干預(yù)的改善效果明顯好于單一因素干預(yù),表明二者有疊加作用。
　　結(jié)論:
　　1、運(yùn)動和EGCG給藥單獨(dú)或共同干預(yù),能不同程度改善Ⅱ型糖尿病大鼠海馬線粒體

8、呼吸鏈復(fù)合物酶活性和能量代謝功能。
　　2、運(yùn)動和EGCG給藥單獨(dú)或共同干預(yù)能不同程度的提高Ⅱ型糖尿病大鼠海馬SIRT1/PGC-1α通路效應(yīng),改善了海馬線粒體生物合成能力,提高了線粒體抗氧化酶表達(dá)。
　　3、運(yùn)動和EGCG給藥單獨(dú)或共同干預(yù)能提高Ⅱ型糖尿病大鼠海馬Mfn2和OPA1蛋白的表達(dá),降低Drp1和Fis1蛋白表達(dá),改善海馬線粒體的融合/分裂失衡狀態(tài)。
　　4、運(yùn)動和EGCG給藥單獨(dú)或共同干預(yù)能夠提高Ⅱ型糖尿