運動結合單不飽和脂肪酸攝入對大鼠胰島素抵抗的影響*

魏珊珊， 梁丹丹， 嚴曉波， 劉磊矗

(1. 重慶大學體育學院， 重慶 400044； 2. 合肥職業(yè)技術學院公衛(wèi)教研室， 安徽 巢湖 238000)

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運動結合單不飽和脂肪酸攝入對大鼠胰島素抵抗的影響*

魏珊珊1△， 梁丹丹2， 嚴曉波1， 劉磊矗1

(1. 重慶大學體育學院， 重慶 400044； 2. 合肥職業(yè)技術學院公衛(wèi)教研室， 安徽 巢湖 238000)

目的：通過觀察運動結合單不飽和脂肪酸對SD大鼠胰島素抵抗的影響，為糖尿病患者科學合理飲食及運動提供理論依據。方法：將SD大鼠隨機分為空白對照組(C組)、飽和脂肪酸組(S組)、單不飽和脂肪酸膳食組(M組)、單不飽和脂肪酸+運動組(ME組)，分別觀察體重、體脂、血糖、空腹胰島素(FINS)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、內臟脂肪素(visfatin)的變化。結果：與C組相比，S組體重、體脂均增加(P<0.01)，血糖、FINS、TG、TC升高(P<0.01)，visfatin降低(P<0.05)；與S組相比，M組體重及體脂無明顯變化，但ME組體重及體脂相比S組及M組均有降低(P<0.05)，M組及ME組血糖、FINS下降，TG、TC降低(P<0.01)，LDL-C的水平下降(P<0.01)，visfatin的水平升高(P<0.01)，并且ME組血糖、FINS、TG、TC、LDL-C的水平低于M組(P<0.05)，而血漿visfatin的水平則明顯高于M組(P<0.05)。結論：與飽和脂肪酸飲食相比，運動及單不飽和脂肪酸飲食共同干預可以明顯改善大鼠的胰島素抵抗，并且變化的機制可能與內臟脂肪素的降低有關。

單不飽和脂肪酸；運動；胰島素抵抗；內臟脂肪素

monounsaturated fatty acid diet; exercise； insulinresistance; visfatin

胰島素抵抗(insulin resistance，IR)是2型糖尿病發(fā)生的基礎，其發(fā)生除遺傳因素的作用外，生活方式的影響最為突出，研究發(fā)現飲食中攝入脂肪酸的類型對胰島素的利用也有不同影響，飽和脂肪酸(saturated fatty acid，SFA)攝入增多使IR的發(fā)生增加[1]，而單不飽和脂肪酸(monounsaturated fatty acid，MFA)替代部分能量攝入有助于改善IR，但大量添加會帶來的各種影響研究較少。本研究擬采用運動與單不飽和脂肪酸結合干預的方式，觀察大鼠胰島素抵抗的發(fā)展情況，為研究運動及飲食干預IR的機制提供新思路。

1 材料與方法

1.1 實驗動物及分組

48只斷乳SD雌性大鼠體重(90±3)g，均為5周齡，由重慶醫(yī)科大學提供，隨機分為4組(n=12)：空白對照組(C組)、飽和脂肪酸組(S組)、單不飽和脂肪酸膳食組(M組)、單不飽和脂肪酸+運動組(ME組)。大鼠飼養(yǎng)于屏障環(huán)境中，明暗周期12 h(6∶00～18∶00)，自由采食、飲水，溫度(23±1)℃，濕度(50±5)%。

1.2 動物飼料

大鼠適應性喂養(yǎng)l周后，對照組給予維持日糧，能量含量為3．5 kcal/g，各組飲食總熱量相同(熱量組成：碳水化合物30%，脂肪50%，蛋白質20%)，其中飽和脂肪酸組飲食采用豬油(單不飽和脂肪酸43．2%，多不飽和脂肪酸8．5%，飽和脂肪酸48．3%)，單不飽和脂肪酸組采用油茶籽油(單不飽和脂肪酸80．3%，多不飽和脂肪酸5．65%，飽和脂肪酸14．05%，單不飽和脂肪酸+運動組飼料同上)。共喂養(yǎng)10周。

1.3 方法

ME組自喂養(yǎng)第2周起運動適應一周后進行游泳運動[4]，水溫34℃～36℃，每周5次。訓練時間從30 min開始，逐漸增加運動時間，直到60 min，共訓練8周。

每周一為大鼠稱體重并記錄，各組大鼠喂養(yǎng)方式一致。實驗結束后，各組大鼠禁食8 h以上，腹主動脈取血，分離血清。取出附睪脂肪墊及腎周的脂肪墊，生理鹽水沖洗，濾紙吸干稱重，測定各大鼠體脂含量。血糖和空腹胰島素(FINS)采用放免法測試，試劑盒由北京中杉金橋生物技術有限公司提供，TG、TC試劑購自于上海藍怡科技有限公司，測試用全自動生化儀由重慶醫(yī)科大學提供，大鼠內脂素(visfatin) ELISA分析試劑盒購自艾美捷科技有限公司。

以上測試均嚴格按照試劑盒說明要求測試。

1.4 統計學處理

2 結果

2.1 體重和脂體百分比

與C組相比，S組與M組大鼠體重、脂體百分比均增高(P<0.05,P<0.01)，且M組與S組間并無明顯差異。說明飽和脂肪酸及單不飽和脂肪酸的攝入都使大鼠體內的脂肪含量升高。

而進行8周游泳訓練后，與M組相比，ME組脂體百分比下降，且ME組體重、脂體百分比也明顯低于S組(P<0.01)。說明高單不飽和脂肪酸的攝入同樣可能增加脂肪的積聚，而運動有明顯促進體脂代謝、降低體重的作用(表1)。

GroupBodyweight(g)PBF(%)Control211．2±10．17．6±1．4S256．4±13．3??15．0±1．2?M241．2±9．5?11．7±1．6?ME203．7±7．3##△9．9±2．0##

S: Saturated fatty acid group; M: Monounsaturated fatty acid group; ME: Monounsaturated fatty acid and exercise group

*P<0.05，**P<0.01vscontrol group；#P<0.01vsS group；△P<0.05vsM group

2.2 飲食及運動干預后各組生化指標的變化

與C組相比，S組血糖、空腹胰島素明顯增高(P<0.01)，血TG、TC升高，差異具有顯著性(P<0.05)，HDL-C則明顯下降(P<0.05)，LDL-C明顯升高(P<0.01)。提示飽和脂肪酸飲食后胰島素抵抗明顯發(fā)生，且血脂代謝存在異常。與S組相比，M組血糖、空腹胰島素均下降(P<0.05)，但空腹胰島素仍高于C組(P<0.05),血TG、TC也有明顯降低(P<0.01)。LDL-C與S組相比降低，但HDL-C無明顯變化。提示用單不飽和脂肪酸代替部分熱量的飲食有助于改善胰島素抵抗。ME組與S組相比，血糖、空腹胰島素均降低(P<0.05)，且血清胰島素低于M組(P<0.05)，LDL-C降低，HDL-C升高(P<0.05)，但與C組、M組間無明顯差異，結果提示運動與單不飽和脂肪酸脂肪酸共同作用后，胰島素抵抗及血脂的代謝情況得到改善。

與C組相比，S組與M組空腹脂肪素(visfatin)升高(P<0.05)，與S組相比，M組無明顯差異，但ME組visfatin降低，并且ME組的水平明顯低于M組(P<0.01，表2)。說明飽和脂肪酸飲食后，內臟組織分泌的空腹visfatin的上升與胰島素抵抗的產生可能具有一定相關性，而增加單不飽和脂肪酸攝入后并無明顯變化，但單不飽和脂肪酸飲食加8周運動后，血漿visfatin的水平都明顯降低，提示飲食與運動聯合干預可能是較強的改善脂肪代謝、刺激visfatin降低的因素，與改善胰島素抵抗的程度有相關性。

3 討論

高脂膳食的攝入與胰島素抵抗發(fā)生有密切的聯系，而運動可能通過降低游離脂肪酸、腫瘤壞死因子的水平，同時增加了脂聯素脂肪動員,促進糖脂代謝的正常化[2]。目前研究發(fā)現改善胰島素抵抗的有效方式為運動及膳食相結合，孫慶艷等研究發(fā)現[3]，運動與膳食均可改變胰島素的敏感性，但高脂飲食與低脂飲食分別結合運動后胰島素指數無明顯差異。

同時，許多研究開始關注飲食成分的構成，不飽和脂肪酸替代部分能量的飲食有助于改善糖脂利用，改善胰島素抵抗，在2型糖尿病的發(fā)生發(fā)展過程中具有重要意義。但飲食中多不飽和脂肪酸及單不飽和脂肪酸的作用目前尚未統一，有研究表明，將糖耐量正常人群分為3組，分別給予飽和脂肪酸飲食、多不飽和脂肪酸飲食及單不飽和脂肪酸飲食，給予短期飲食干預，OGTT實驗表明單不飽和脂肪酸組增高，空腹Visfatin顯著升高，并且Visfatin與HOMA-IR呈明顯負相關。說明單不飽和脂肪酸飲食在實驗人群中可以改善胰島素抵抗[4]。并且單不飽和脂肪酸飲食的影響還反映短期Visfatin升高可以降低血糖，長期visfatin升高又加速脂肪細胞的堆積，造成visfatin分泌過多，形成IR[5]。

Tab. 2 Contrast of blood sugar， blood serum and other biochemical ±s， n=12)

S: Saturated fatty acid group; M: Monounsaturated fatty acid group; ME: Monounsaturated fatty acid and exercise group; FINS: Fasting serum insulin; TG: Triglycerides; TC: Total cholesterol; HDL-C: High density lipoprotein cholesterol; LDL-C: Low density lipoprotein cholesterol

*P<0.05，**P<0.01vscontrol group；#P<0.05，##P<0.01vsS group；△P<0.05vsM group

內臟脂肪素(visfatin)是一種脂肪細胞因子[6]，內臟脂肪素具有降低血糖、調節(jié)脂肪形成、調節(jié)炎癥與免疫反應和類胰島素樣等作用，提示它可能和2型糖尿病、肥胖、胰島素抵抗密切相關[7]，但對其在胰島素抵抗形成過程中的作用并不清楚。有研究表明內臟visfatin的基因表達與內臟脂肪量呈正相關，而visfatin本身對與胰島素水平及血糖的水平調節(jié)并不明顯，更有可能是通過胰島素下游IRS-1,P13K等信號傳導途徑作用，通過調節(jié)內臟脂肪組織形成參與胰島素抵抗的過程[8]。但目前各種相關研究結論并不統一。

已有研究顯示運動可以促使肌肉及脂肪組織釋放IL-6，引起循環(huán)中IL-6濃度增高[9]，因而運動最終可以通過抑制脂肪組織內visfatin的基因表達，從而達到運動減少內臟脂肪的效果。這可能是運動減少visfatin進而改善肥胖的機制之一。

本次實驗將單不飽和脂肪酸飲食與運動干預相結合，實驗結果表明，與飽和脂肪酸飲食組大鼠相比，只采用單不飽和脂肪酸飲食干預的大鼠，體重、體脂仍然增加，可能與單不飽和脂肪酸攝入的含量相關，即使采用單不飽和脂肪酸替代部分熱量，大量攝取仍有可能引起脂肪的積聚。單不飽和脂肪酸結合8周運動組大鼠則體重、體脂都能夠控制在正常范圍內，說明飲食結合運動仍然是改善肥胖的首選。只采用單不飽和脂肪酸飲食干預的大鼠，血糖、FINS、血脂均比飽和脂肪酸組降低，但血漿visfatin并無明顯變化。相比下飲食結合運動干預的大鼠，FINS、TG、TC的水平更加接近正常范圍，LDL-C的水平明顯降低，血漿visfatin則明顯下降，內臟脂肪含量的下降一致。本研究表明單不飽和脂肪酸結合運動的干預方式優(yōu)于只采用單不飽和脂肪酸干預的方式，飲食及運動共同作用有助于平衡能量代謝，改善胰島素敏感性，作用機制可能與visfatin對內臟脂肪合成的調節(jié)有關，進一步的研究將有助于明確visfatin在胰島素抵抗中的具體機制。

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中央高?；究蒲袠I(yè)務費資助(CQDXWL-2014-020)

2014-10-20

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