抗阻运动诱导骨骼肌释放鸢尾素并改善2型糖尿病大鼠骨髓内皮祖细胞功能OA北大核心

目的:观察抗阻运动对2型糖尿病大鼠模型内皮祖细胞功能的影响并探讨肌因子鸢尾素在其间的作用机制。方法:40只6周龄健康雄性SD大鼠,取10只作为对照组,其余用高脂高糖饲料喂养联合链脲佐菌素腹腔注射进行糖尿病造模后随机分为模型组和模型运动组,每组15只。对照组和模型组动物于鼠笼内安静饲养,模型运动组进行12周(3次/周)尾部负重爬梯训练。末次训练后72 h,分离血浆、腓肠肌和股骨,测定各组织鸢尾素含量以及腓肠肌和股骨含纤连蛋白Ⅲ型结构域蛋白5(FNDC5)mRNA和蛋白表达量;分离培养骨髓内皮祖细胞,经外源性鸢尾素处理48 h后,利用CCK-8法、黏附实验分别检测细胞活力和黏附能力,通过裸鼠颈动脉损伤模型检测内皮修复能力,Western blot法检测磷脂酰肌醇3-激酶(PI3-K)/Akt/内皮型一氧化氮合酶(eNOS)信号通路蛋白的表达量。结果:(1)在体实验:与对照组比较,模型组血浆、腓肠肌和股骨鸢尾素含量以及腓肠肌FNDC5 mRNA和蛋白表达量降低(P<0.05);与模型组比较,模型运动组血浆、腓肠肌和股骨鸢尾素含量以及腓肠肌FNDC5 mRNA和蛋白表达量升高(P<0.05);各组股骨FNDC5 mRNA和蛋白表达无显著性变化(P>0.05)。(2)细胞实验:①内皮祖细胞未经鸢尾素处理:与对照组比较,模型组内皮祖细胞活力、黏附功能以及内皮损伤修复能力降低(P<0.05),PI3-K、Akt、eNOS蛋白表达下调(P<0.05);与模型组比较,模型运动组内皮祖细胞功能改善(P<0.05),PI3-K、Akt、eNOS蛋白表达上调(P<0.05)。②内皮祖细胞经鸢尾素处理:与未经鸢尾素处理组比较,补充鸢尾素后模型组和模型运动组内皮祖细胞功能提升(P<0.05),PI3-K、Akt、eNOS蛋白表达显著增加(P<0.05)。结论:规律抗阻运动能够改善2型糖尿病大鼠内皮祖细胞功能,其机制可能与骨骼肌释放的肌因子鸢尾素调控PI3-K/Akt/eNOS信号通路有关。