耐力運(yùn)動(dòng)對(duì)糖尿病大鼠血清脂聯(lián)素、總膽固醇、甘油三酯和胰島素抵抗指數(shù)的影響

邵 月 (河南省政法管理干部學(xué)院體育部，河南 鄭州 450002)

2型糖尿病(T2DM)與肥胖、缺乏運(yùn)動(dòng)以及遺傳高度相關(guān)，常伴有血脂異常，增加了大血管和毛細(xì)血管病變的危險(xiǎn)。T2DM的早期癥狀是胰島素抵抗，糖耐量不良。正常濃度的胰島素不能正常發(fā)揮胰島素的相應(yīng)效應(yīng)，血中胰島素濃度過高會(huì)導(dǎo)致脂蛋白脂酶活性降低，肝酯酶的活性升高，富含甘油三酯(TG)的脂蛋白增多，總膽固醇(TC)濃度升高，繼而引發(fā)脂質(zhì)代謝紊亂。脂聯(lián)素是脂肪細(xì)胞分泌的大約30 kD的蛋白，是一種脂肪細(xì)胞因子，研究表明，脂聯(lián)素的異常與肥胖、代謝綜合征、T2DM、心血管疾病和艾滋病中的脂肪代謝有關(guān)〔1，2〕。運(yùn)動(dòng)作為治療T2DM有效的非藥物手段被廣泛應(yīng)用，但其作用機(jī)制尚不明晰。本研究以耐力運(yùn)動(dòng)作為干預(yù)措施，觀察血清脂聯(lián)素、TC、TG及胰島素抵抗指數(shù)的變化。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及訓(xùn)練模型

1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 SPF級(jí)糖尿病(GK)大鼠，2月齡，雄性，共12只，體重(250±5)g，由上海中科院斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司提供。用國家標(biāo)準(zhǔn)嚙齒動(dòng)物高脂飼料喂養(yǎng)，自由飲食，動(dòng)物自由飲用無菌反滲型(RO)純水。環(huán)境溫度20℃ ～23℃，相對(duì)濕度30% ～50%，光暗周期12 h∶12 h。

1.1.2 動(dòng)物分組 隨機(jī)分為2組，即安靜組6只，耐力運(yùn)動(dòng)組6只。

1.1.3 訓(xùn)練模型 動(dòng)物在暗周期(18:00～20:00)進(jìn)行訓(xùn)練，采用喬山跑臺(tái)改裝后自制的動(dòng)物跑臺(tái)。耐力運(yùn)動(dòng)組:適應(yīng)性訓(xùn)練1 w，隨后進(jìn)行6 w正式訓(xùn)練，每日訓(xùn)練1次，每周6次，強(qiáng)度相當(dāng)于60%VO2max。

1.2 取材 6 w訓(xùn)練結(jié)束后24 h，兩組大鼠采用頸椎脫臼法處死后，在1 min內(nèi)用注射器從心臟左心室抽取血液，迅速離心，分離血清用于各項(xiàng)指標(biāo)測試。

1.3 主要試劑和儀器 采用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的脂聯(lián)素酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測定試劑盒(美國ADL)、TG測試盒、TC測試盒、胰島素ELISA測定試劑盒(美國ADL)、高速離心機(jī)及TECAN-Infinite 200酶標(biāo)儀。

1.4 檢測

1.4.1 脂聯(lián)素的檢測 采用酶聯(lián)免疫吸附測試(定量)法。取50 μl樣品加入包被了抗脂聯(lián)素抗體的微孔中，加入25 μl的酶標(biāo)記溶液，(36±2)℃孵育反應(yīng)60 min，洗板機(jī)清洗5次，每次靜置10～20 s，加入底物溶液呈色劑A、B各25 μl，輕微搖動(dòng)微孔反應(yīng)條，(36±2)℃避光孵育反應(yīng)15 min，加終止液終止反應(yīng)。在酶標(biāo)儀上測定每個(gè)孔450 nm波長下吸光度(OD)值，計(jì)算樣品濃度。

1.4.2 TG及TC的檢測 均采用酶法。取2 μl樣品加入200 μl用酶劑和緩沖液配制的工作液中，混勻，37℃保溫5 min，以空白管調(diào)零，在酶標(biāo)儀上500 nm波長10 mm光徑測定各管吸光度(OD)值，計(jì)算樣品濃度。

1.4.3 胰島素的檢測 采用ELISA法。取50 μl樣品加入包被了抗胰島素抗體的微孔中，加入25 μl的酶標(biāo)記溶液，(36±2)℃孵育反應(yīng)60 min，洗板機(jī)清洗5次，每次靜置10～20 s，加入底物溶液呈色劑A、B各25 μl，輕微搖動(dòng)微孔反應(yīng)條，(36±2)℃避光孵育反應(yīng)15 min，加終止液終止反應(yīng)。在酶標(biāo)儀上測定每個(gè)孔450 nm波長下吸光度(OD)值，計(jì)算樣品濃度。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS15.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，數(shù)據(jù)以±s表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

安靜組與耐力運(yùn)動(dòng)組比較，脂聯(lián)素含量、TG含量、TC含量無顯著性差異(均P＞0.05)。而安靜組與耐力運(yùn)動(dòng)組胰島素抵抗指數(shù)比較有極顯著性差異(P＜0.01)。見表1。

表1 大鼠血清脂聯(lián)素、TG、TC含量和胰島素抵抗指數(shù)比較( ± s，n=6)

表1 大鼠血清脂聯(lián)素、TG、TC含量和胰島素抵抗指數(shù)比較( ± s，n=6)

與耐力運(yùn)動(dòng)組比較:1)P＜0.01

胰島素抵抗指數(shù)耐力運(yùn)動(dòng)組 0.7931±0.5830 0.8223±0.1794 0.0741±0.0479組別 脂聯(lián)素含量(ng/ml) TG含量(mmol/L) 總膽固醇含量(mmol/L)3.5646±1.3905安靜組 1.2115±0.5576 1.8812±1.4673 0.0455±0.0270 0.7447±0.46101)

3 討論

有研究顯示，脂肪組織分泌的細(xì)胞因子脂聯(lián)素等在肥胖、T2DM以及艾滋病中的脂代謝障礙中具有重要的調(diào)節(jié)作用〔3〕。遺傳學(xué)研究顯示，脂聯(lián)素基因112位和164位密碼子突變及兩個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)(45T→G，276G→T)與低脂聯(lián)素血癥和T2DM顯著相關(guān)〔4〕。進(jìn)行基因剔除研究顯示雜合突變鼠(Adipo+/－)有輕度胰島素抵抗，純種突變鼠(Adipo－/－)呈中等胰島素抵抗和糖耐量降低。也有不同結(jié)論，Ronchi等對(duì)11名男性和21名女性進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，代謝障礙和心血管病患者與具有相同BMI的對(duì)照組相比脂聯(lián)素水平?jīng)]有減少，脂聯(lián)素的水平和心血管病危險(xiǎn)因子的指標(biāo)不相關(guān)〔5〕。研究者認(rèn)為，這是因?yàn)樯L激素和/或胰島素樣生長因子1的效應(yīng)超過了脂聯(lián)素的分泌。也有研究得出不同的結(jié)果，Hulve〔6〕研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練不能改變脂聯(lián)素的水平，認(rèn)為脂聯(lián)素不是運(yùn)動(dòng)改善胰島素敏感性的作用因子?？偟膩砜矗袃煞N意見，一種認(rèn)為耐力運(yùn)動(dòng)不能改變脂聯(lián)素的水平，一種認(rèn)為耐力運(yùn)動(dòng)能夠增加脂聯(lián)素的水平。本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)雖然在一定程度上增加了脂聯(lián)素含量，但并沒有達(dá)到顯著性水平，也許是由于本實(shí)驗(yàn)的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較低，適當(dāng)增加運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度可能會(huì)提高脂聯(lián)素，改善效果。

TG主要存在于乳糜微粒和極低密度脂蛋白中，在體內(nèi)既可以從食物中吸收又可以在肝內(nèi)合成。TG可以增加脂蛋白內(nèi)膽固醇酯的變質(zhì)交換，易形成小而致密的低密度脂蛋白，低密度脂蛋白易為內(nèi)皮細(xì)胞攝取而產(chǎn)生動(dòng)脈硬化，并通過纖維蛋白原激活物抑制體-1的升高使纖溶發(fā)生缺陷，引起冠心病〔7〕。本研究發(fā)現(xiàn)，耐力運(yùn)動(dòng)組GK大鼠與安靜對(duì)照組比較，沒有發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)大鼠的TG顯著性變化，可見，TG對(duì)于本運(yùn)動(dòng)模型不敏感。

血清TC水平增高是導(dǎo)致冠心病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。血清TC越高，發(fā)生動(dòng)脈粥樣硬化的風(fēng)險(xiǎn)越大。在眾多的血脂異常檢測項(xiàng)目中，最早被重視并應(yīng)用的是血清TC。一次性的急性運(yùn)動(dòng)對(duì)血漿TC的濃度影響不大，長期的體育鍛煉或運(yùn)動(dòng)往往引起血漿TC的降低，且不同運(yùn)動(dòng)方式、不同運(yùn)動(dòng)時(shí)間會(huì)影響血漿TC的濃度〔8〕。本研究發(fā)現(xiàn)，耐力運(yùn)動(dòng)組與對(duì)照組相比，血清TC水平雖然有降低趨勢，但仍沒有顯著性差異，說明本運(yùn)動(dòng)模式對(duì)血清TC水平影響不是很顯著。也許6 w的運(yùn)動(dòng)時(shí)間太短，或運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度太低，堅(jiān)持長期更高強(qiáng)度的有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)降低血清TC水平才具有更積極的意義。

一直以來，人們認(rèn)為機(jī)體糖代謝紊亂是胰島素抵抗和T2DM發(fā)病機(jī)制的原發(fā)事件，近來，McGarry等〔9〕提出了脂質(zhì)代謝紊亂和血漿FFA水平的長期升高是胰島素抵抗和T2DM發(fā)展中最早出現(xiàn)的事件和中心環(huán)節(jié)，在T2DM發(fā)生發(fā)展中起著主導(dǎo)作用，建議將T2DM改稱為“糖脂病(diabetes mellipitus)”。骨骼肌是機(jī)體利用血糖的重要組織，也是發(fā)生胰島素抵抗的外周組織之一，減輕骨骼肌胰島素抵抗已成為T2DM治療的一個(gè)新方向〔10〕。運(yùn)動(dòng)可有效減輕糖尿病患者胰島素抵抗，Stochmal等〔11〕對(duì)31名伴有胰島素抵抗的心肌梗死病人研究發(fā)現(xiàn)，規(guī)律的體育鍛煉降低了胰島素水平;趙惠蘭等〔12〕發(fā)現(xiàn)采取中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后非胰島素依賴型糖尿病(NIDDM)患者血糖、胰島素降低明顯。長期運(yùn)動(dòng)可增加胰島素受體敏感性，血漿胰島素水平降低，葡萄糖消除率增加，胰島素與其受體結(jié)合增加，改善胰島素抵抗〔13〕。本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)6 w中等強(qiáng)度耐力訓(xùn)練后GK大鼠耐力運(yùn)動(dòng)組胰島素抵抗指數(shù)顯著降低，說明耐力訓(xùn)練極大地降低了GK大鼠的胰島素抵抗能力，同時(shí)也說明耐力運(yùn)動(dòng)對(duì)T2DM的防治具有重要的作用。

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