急性力竭运动恢复期内大鼠骨骼肌内质网应激水平变化研究

目的:研究急性力竭运动恢复期内不同时间点内质网应激关键基因表达水平,探究急性运动干预对大鼠骨骼肌内质网应激信号通路及细胞凋亡的影响。方法:将48只雄性大鼠随机分为对照组(C)、力竭运动后即刻组(E)、力竭运动后恢复3h组(E3)、力竭运动后恢复8h组(E8)、力竭运动后恢复15h组(E15)及力竭运动后恢复24h组(E24),每组8只。在不同时间点取大鼠血液及腓肠肌组织,血液指标检测乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶(CK)及C反应蛋白(CRP)含量,提取骨骼肌总RNA,采用荧光定量PCR法检测大鼠骨骼肌内质网应激基因mRNA水平,包括免疫球蛋白结合蛋白(Bip/GRP78),内质网膜上跨膜蛋白激活转录因子6(ATF-6)、PER样内质网激酶(PERK)、真核生物起始因子2(eIF2α)以及CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白(CHOP)等,采用ELISA检测骨骼肌Bip含量,Western Blot法检测Bip、CRT、CHOP蛋白表达水平。结果:与对照组相比:①E组血液CK、CRP显著升高(P<0.05),E3组血液LDH显著升高(P<0.05);②E组Bip、ATF6、PERK、eIF2α等内质网应激基因转录水平均显著上调,其中内质网应激关键基因Bip mRNA水平及蛋白表达水平在恢复3h时达到峰值;③E组CRT与E24组CHOP蛋白表达水平显著升高(P<0.05)。结论:①急性力竭运动后恢复期骨骼肌内质网应激关键蛋白Bip表达水平及下游相关基因mRNA水平均呈一过性上调趋势,在运动后即刻至3h间出现峰值,随着恢复期时间的延长,Bip蛋白表达水平及各基因转录水平逐渐恢复正常;②急性力竭运动后24h引发细胞凋亡,其在内质网应激效应后发生,具有一定的延迟性。

运动改善2型糖尿病患者乳酸代谢的研究进展

乳酸是细胞在无氧环境下维持能量生成的副产物。1984年Brooks提出的乳酸穿梭理论再次证实乳酸不仅是细胞无氧代谢的产物,同时可作为机体重要的能源底物。乳酸穿梭包括“肌纤维间乳酸穿梭”和“血管间乳酸穿梭”两种模式,乳酸经穿梭机制,可进入骨骼肌、心肌等组织被彻底氧化或通过血液循环进入肝脏作为糖异生底物,同时,乳酸也可作为细胞信号物质对调节细胞糖脂代谢发挥重要作用。乳酸是机体在无氧与有氧环境下能量代谢的核心枢纽。

骨骼肌-肝脏轴在运动干预非酒精性脂肪性肝病中的作用机制研究进展

非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)是一种常见的慢性肝病,以弥漫性脂肪浸润为特征,与人们的生活方式和饮食习惯息息相关。NAFLD的病理生理过程涉及多组织器官,临床研究发现,NAFLD与肌少症密切相关,NAFLD患者骨骼肌中常存在脂肪浸润,并伴有不同程度的肌细胞含量减少,由此,“骨骼肌-肝脏轴(muscle-liver axis)”概念逐渐被提出。研究发现,机体胰岛素抵抗、蛋白质合成代谢抵抗和全身炎症等因素是导致NAFLD伴随肌少症的关键病理生理过程。而骨骼肌具有重要的内分泌功能,其在收缩刺激下可通过释放肌肉因子与各组织器官形成“交互作用”(crosstalk),在预防疾病和延缓慢病中发挥重要作用。运动应激激活骨骼肌与肝脏之间形成交互作用,即运动促进骨骼肌分泌肌肉因子调节肝脏糖、脂代谢,提高肝细胞功能。运动同时诱导肝脏分泌肝脏因子,其不仅对肝脏自身糖、脂代谢有重要调节作用,还可作用于骨骼肌组织,提高肌肉质量,改善骨骼肌胰岛素抵抗水平。此外,肌肉、肝脏因子在运动应激下表现出显著的抗炎作用,进而形成“骨骼肌-肝脏轴”良性代谢循环。基于此,本文对“骨骼肌-肝脏轴”参与运动干预NAFLD发生发展的生物学机制进行综述,为运动防治NAFLD提供新视角及理论依据。

AMPK/ACC通路参与高强度间歇、持续性运动改善肥胖大鼠肝脏线粒体脂肪氧化功能的研究

目的:探究AMPK/ACC通路参与高强度间歇训练(HIIT)及持续性训练(CT)改善肥胖大鼠肝脏脂质代谢及线粒体功能的作用机制。方法:健康雄性SD大鼠72只,肥胖造模成功后,将普通、肥胖大鼠随机分为普通安静组(NC)、肥胖安静组(OC),普通HIIT组(NHI)、肥胖HIIT组(OHI),普通CT组(NCT)、肥胖CT组(OCT)。检测肝脏组织脂质含量、脂代谢酶活性,线粒体膜电位、AMPK与ACC磷酸化水平及细胞核PGC-1α蛋白表达。结果:8周HIIT与CT干预使肥胖大鼠体重、肝指数及肝脏脂质含量降低,PGC-1α蛋白表达及线粒体膜电位增高。其中HIIT提高肥胖大鼠AMPK、ACC磷酸化水平,增强脂肪氧化酶活性,降低ACC酶活性,而CT上调肥胖大鼠肝脏ACC磷酸化水平。结论:HIIT通过AMPK/ACC通路提高线粒体功能及脂肪氧化水平,缓解肥胖大鼠肝脏脂质沉积效果优于CT。

运动干预NAFLD的分子机制研究述评——基于ROS调节UPRmt的线粒体毒性兴奋效应

非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)是被严重低估的全球重大健康威胁,目前尚无美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration,FDA)批准治疗NAFLD的药物,深入研究其发病机理、探索治疗策略迫在眉睫。氧化应激是NAFLD发展的核心环节,线粒体活性氧(reactive oxygen species,ROS)生成与稳态维持与NAFLD密切相关。有氧运动或脂质沉积可改变细胞ROS水平,而不同ROS水平对线粒体未折叠蛋白反应(UPRmt)的调节作用表现为线粒体毒性兴奋效应,即对线粒体稳态的轻度扰动会促进与协调线粒体-细胞核之间的“对话”,降低细胞对外来刺激源的敏感性,提高细胞抵御刺激的能力。未来有关运动干预NAFLD的研究将进一步探索运动应激下ROS通过elF2α-ATF4/ATF5-CHOP轴调节UPRmt的分子机制,以寻找提高线粒体蛋白折叠能力、促进线粒体因子分泌、提升线粒体自我修复功能、维持稳态的有效途径,为NAFLD的防治提供理论依据。

不同运动方式对肥胖大鼠肝脏脂质沉积及FGF21分泌的影响

目的:研究持续性运动训练(CT)与高强度间歇运动训练(HIIT)对正常和肥胖大鼠血清和肝脏FGF21蛋白含量及肝脏脂肪代谢的影响。方法:雄性SD大鼠随机分为两组:普通饲料及45%高脂饲料喂养,8周后以普通饲料喂养,大鼠体重增加20%为肥胖造模成功标准。将正常大鼠随机分为正常安静组(LC)、正常高强度间歇运动训练组(LHI)、正常持续性运动训练组(LCT),肥胖大鼠随机分为肥胖安静组(OC)、肥胖高强度间歇运动训练组(OHI)及肥胖持续性运动训练组(OCT),每组10只,运动干预组大鼠进行8周不同方式负重游泳运动训练干预,末次运动干预间隔24 h后取血液检测血清炎症因子、FGF21水平,取肝脏组织检测脂质含量、脂代谢酶含量及FGF21表达水平。结果:与LC组比较,OC组大鼠体重、血清炎症因子、肝脏甘油三酯(TG)含量显著增高(P<0.05),LHI组肝脏TG含量显著降低,LCT组肝脏FGF21表达水平显著增高(P<0.05)。与OC组比较,OHI组大鼠肝脏TG含量显著降低(P<0.05),线粒体CPT-1β、β-HAD酶含量显著升高(P<0.05),OCT组大鼠肝脏LPL、FAT/CD36酶含量显著增高,血清、肝脏FGF21水平均显著上升(P<0.05)。结论:两种运动方式均能降低正常、肥胖大鼠体重及肥胖大鼠肝脏脂质沉积现象,其中HIIT上调线粒体脂肪氧化水平,显著降低正常、肥胖大鼠肝脏TG含量,而CT通过提高正常、肥胖大鼠肝脏FGF21蛋白表达及血清FGF21水平,促进肝脏摄取脂肪酸,对缓解肥胖大鼠肝脏脂质沉积效果有限。

运动干预T2DM肝脏脂代谢作用研究进展

肝脏是人体重要的能量代谢枢纽,可进行脂质的摄入、从头合成、氧化和分泌等一系列代谢活动。2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)患者常出现肝脏脂代谢紊乱,且伴随肥胖、非酒精性脂肪肝(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)等疾病的发生。运动为改善T2DM症状的有效方式,同时具有改善肝脏脂代谢的作用。本文旨在对近年来运动改善T2DM肝脏脂代谢的相关研究进行综述,阐述运动通过改善肝脏胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)、氧化应激、优化线粒体质量及促进肝脏、肌肉因子分泌等途径,减少肝脏脂质沉积、减轻炎症反应并提高脂质氧化水平,从而缓解T2DM肝脏脂代谢紊乱,为运动干预T2DM肝脏脂代谢紊乱提供参考和依据。