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中国运动医学杂志2025年第03期:低温运动干预对肥胖大鼠肝脏AKT/FoxO1信号通路的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:冯瑶;林宝璇;张士花;曹文燕;元宇;翁锡全;

单位:广州体育学院研究生院;武汉体育学院运动医学院;山东体育学院运动与健康学院;广州体育学院运动与健康学院;广东省运动与健康重点实验室;

摘要:目的:探讨低温运动干预对肥胖大鼠肝脏蛋白激酶B(Protein kinase B,AKT)/叉头盒转录因子O亚族1(forkhead box protein O1,FoxO1)基因及蛋白表达的影响。方法:喂食高脂饲料构建肥胖大鼠模型,选取40只肥胖大鼠随机均分为常温安静组(NC,n=10)、常温运动组(NE,n=10)、低温安静组(SC,n=10)、低温运动组(SE,n=10)。常温环境为25°C±1°C,低温环境为4°C±1°C、相对湿度为50%~60%,实验期间低温组在低温环境中进行;运动方案为隔天运动一次,速度为25 m/min,共2组,每组30min,组间间歇10 min。5周后,采用口服葡萄糖耐量试验(oral glucose tolerance test,OGTT)与胰岛素耐量试验(insulin tolerance test,ITT)测试葡萄糖和胰岛素耐量,称重后解剖,腹主动脉取血分离血清,采用全自动生化分析仪检测血清丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)、天门冬氨酸转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)水平。取肝脏称重并计算大鼠肝指数;RT-qPCR检测大鼠肝脏AKT、FoxO1、磷酸烯醇丙酮酸羧激酶(phosphoenol pyruvate carboxykinase,PEPCK)mRNA表达;Western blot检测大鼠肝脏中AKT、磷酸化AKT(p-AKT)、FoxO1蛋白表达。结果:(1)NE、SC、SE组大鼠体重均低于NC组(P<0.01);SC、SE组大鼠体重均低于NE组(P<0.01)。(2)相比于NC组,SC组大鼠OGTT曲线下面积较小(P<0.01);SE组大鼠ITT曲线下面积小于NC、NE、SC组(P<0.01,P<0.01,P<0.05),NE、SC组大鼠ITT曲线下面积较NC组显著减小(P<0.05,P<0.01)。(3)NE、SC、SE组大鼠肝指数均显著低于NC组(P<0.01);NE组大鼠血清ALT水平显著低于NC、SE组(P<0.05),SC组大鼠血清ALT水平显著低于NC组(P<0.01)。(4)相比于NC组,SE组大鼠肝脏AKT mRNA表达显著上调(P<0.05),NE、SC、SE组大鼠肝脏FoxO1、PEPCK mRNA表达显著下调(P<0.01)。(5)相比于NC组,NE、SC、SE组大鼠肝脏AKT蛋白磷酸化水平较高(P<0.05,P<0.05,P<0.01),FoxO1蛋白表达显著下调(P<0.05,P<0.01,P<0.01)。(6)肥胖大鼠体重、肝脏FoxO1与PEPCK mRNA表达、AKT蛋白磷酸化水平及FoxO1蛋白表达水平分别受低温、运动及低温×运动影响;ITT曲线下面积、肝脏AKT mRNA含量分别受低温、运动影响;OGTT曲线下面积分别受低温及低温×运动影响;肝指数、血清ALT水平分别受运动、低温×运动影响。结论:低温运动可激活肝脏AKT/FoxO1信号通路,改善肥胖大鼠肝功能,提高胰岛素敏感性,有效改善糖代谢。

关键词:低温;;运动;;胰岛素抵抗;;AKT/FoxO1信号通路

基金资助:广东省普通高校特色创新类项目(2019KTSCX081);; 广东省普通高校创新团队项目(2023WCXTD011)