跑台运动和二甲双胍在改善2型糖尿病小鼠血管炎症中的作用及机制研究

目的:探讨跑台运动、二甲双胍及二者联合干预对2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)小鼠主动脉ox-LDL、LOX-1蛋白表达、血管炎症反应与细胞凋亡的影响,评价防控血管损伤的干预手段.方法:清洁级雄性C57BL/6J小鼠随机分为正常组、T2DM造模组、跑台运动组、二甲双胍组和运动+二甲双胍组.运动组进行8周跑台运动,药物组进行8周二甲双胍干预.干预结束后,采用相应试剂盒检测脂质代谢指标;硝酸还原酶法检测血清NO水平;ELISA法检测血清胰岛素、ET-1、TNF-α、IL-1β水平;Western Blot法检测主动脉eNOS、ox-LDL、LOX-1、NF-κBp65、VCAM-1和Caspase-3蛋白表达.结果:1)高脂饲料联合STZ诱导的T2DM小鼠出现糖脂代谢紊乱,主动脉ox-LDL、LOX-1、NF-κBp65蛋白表达显著上调,但NO/ET-1未见显著性变化;继续高脂饲料喂养9周后,糖脂代谢进一步紊乱,机体处于炎症状态,NO/ET-1显著性降低,主动脉ox-LDL、LOX-1、NF-κBp65、VCAM-1和Caspase-3蛋白显著上调,eNOS蛋白表达显著下调.2)8周跑台运动、二甲双胍及二者联合干预均改善T2DM小鼠糖脂代谢紊乱,降低机体炎症,降低ET-1水平,显著下调主动脉ox-LDL、LOX-1、NF-κBp65、Caspase-3蛋白表达,显著上调eNOS蛋白表达;运动和联合干预增加NO、NO/ET-1水平,显著下调主动脉VCAM-1蛋白表达,二甲双胍对其未见显著性差异.3)跑台运动在降低ET-1,下调主动脉ox-LDL、LOX-1、VCAM-1蛋白表达方面较二甲双胍效果显著;联合干预在改善T2DM小鼠糖脂代谢,降低机体炎症,升高NO/ET-1,上调主动脉eNOS蛋白表达,下调ox-LDL、LOX-1、NF-κBp65、VCAM-1、Caspase-3蛋白表达较单一的跑台运动和(或)二甲双胍干预效果更为显著.结论:T2DM小鼠造模成功后未进行运动或药物干预,糖脂代谢紊乱进一步加重,血管舒张功能障碍,其可能机制主动脉炎性反应增强,血管细胞凋亡增加,导致血管损伤;8周跑台运动在降低血管炎症、改善血管舒张功能方面较二甲双胍作用显著,联合干预显示出更为有效的血管舒张功能改善效应.推测:8周跑台运动干预可能是通过下调ox-LDL、LOX-1蛋白表达,减轻血管炎症与细胞凋亡,从而改善血管舒张功能,联合干预则显示出运动与二甲双胍的协同作用.