论文部分内容阅读
研究目的:细胞焦亡是一种促炎程序性死亡方式。细胞焦亡发生时,细胞出现肿胀和膜成孔现象,伴随着细胞内容物释放,从而引发炎症反应。已有相关文献报导在胰岛素抵抗小鼠的外周组织中会检测有细胞焦亡的发生,但是在胰岛素抵抗小鼠海马组织内是否会发生细胞焦亡仍未可知。本文通过高脂膳食喂养建立胰岛素抵抗小鼠模型探讨胰岛素抵抗小鼠海马内焦亡相关蛋白的变化,以及探讨12周抗阻训练后小鼠海马内焦亡相关蛋白的变化。研究方法:6周龄雄性C57BL/6J小鼠分笼饲养,每笼4只。小鼠适应性喂养1周后,随机分为对照组(C,n=12)和高脂饲料组(HFD,n=24)。C组喂养普通饲料,HFD组喂养高脂饲料(60%脂肪供能,D12492)。喂养12周后,C组和HFD组均隔夜禁食,次日尾部静脉取血,进行葡萄糖耐量实验和胰岛素耐量实验。根据实验结果,判定胰岛素抵抗模型成功建立。将建模成功的HFD组小鼠随机分为胰岛素抵抗组(IR,n=10)和胰岛素抵抗+抗阻运动组(RT,n=10),继续进行高脂饲料喂养。RT组小鼠经1周适应性运动后,进行抗阻运动。运动方案如下:小鼠进行负重爬梯抗阻训练12周。爬梯高度为1m,与地面倾斜成85°,梯级间隔为2cm。初始负重强度为小鼠自身体重的30%,并逐渐递加负荷,前4周每周增加10%体重,第5周増至80%体重,此后每2周增加10%体重。每周训练3天,每天训练3组,每组训练5次,次间隔1min,组间隔2min,采用毛刷轻轻刺激小鼠尾部使小鼠完成15次抗阻运动或者达到力竭停止运动。抗阻运动组运动12周后,所有小鼠麻醉后处死,取海马进行蛋白定量分析。研究结果:1.胰岛素抵抗小鼠海马内焦亡相关蛋白和炎性因子表达增多与C组相比,IR组小鼠海马内焦亡相关蛋白GSDMD-N/GSDMD和炎症因子IL-1β和IL-18的蛋白表达量显著上升(P<0.05),GSDMD总蛋白表达量显著性上升(P<0.01)。2.胰岛素抵抗小鼠海马内NLRP3炎症小体活化与C组相比,IR组小鼠海马内NLRP3炎症小体蛋白NLRP3、ASC、Caspase-1蛋白表达量显著性上升(P<0.05)。3.胰岛素抵抗小鼠海马内AMPK/SIRT1活性下降与C组相比,IR组小鼠海马内SIRT1蛋白表达量以及p-AMPK/AMPK蛋白水平显著性下降(P<0.05),IR组小鼠海马内NF-κB蛋白表达量显著性上升(P<0.01)。4.抗阻运动后胰岛素抵抗小鼠内的焦亡相关蛋白表达减少,NLRP3炎症小体活化减轻与IR组相比,RT组NLRP3炎症小体蛋白ASC、Caspase-1以及和GSDMD总蛋白以及炎症因子IL-1β和IL-18的蛋白表达量显著性下降(P<0.05),焦亡执行蛋白GSDMD-N/GSDMD表达量显著性下降(P<0.01)。5.抗阻运动后胰岛素抵抗小鼠海马内AMPK/SIRT1活性增强与IR组相比,RT组SIRT1蛋白表达量以及p-AMPK/AMPK蛋白水平显著性上升(P<0.01),RT组NF-κB蛋白表达量显著性下降(P<0.05)。研究结论:本研究发现胰岛素抵抗小鼠的海马内可能发生细胞焦亡和炎症反应。而12周的抗阻运动可增加AMPK与SIRT1的活性,抑制NF-κB表达和NLRP3炎症小体的激活,从而减少焦亡相关蛋白和炎症因子的表达,进而调控细胞焦亡和炎症反应,提示抗阻运动可有效改善胰岛素抵抗小鼠海马内细胞焦亡和炎症反应,为运动促进脑健康提供新的参考依据。