耐力运动对糖尿病大鼠血清脂联素、总胆固醇、甘油三酯和胰岛素抵抗指数的影响

邵 月 (河南省政法管理干部学院体育部，河南 郑州 450002)

2型糖尿病(T2DM)与肥胖、缺乏运动以及遗传高度相关，常伴有血脂异常，增加了大血管和毛细血管病变的危险。T2DM的早期症状是胰岛素抵抗，糖耐量不良。正常浓度的胰岛素不能正常发挥胰岛素的相应效应，血中胰岛素浓度过高会导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，总胆固醇(TC)浓度升高，继而引发脂质代谢紊乱。脂联素是脂肪细胞分泌的大约30 kD的蛋白，是一种脂肪细胞因子，研究表明，脂联素的异常与肥胖、代谢综合征、T2DM、心血管疾病和艾滋病中的脂肪代谢有关〔1，2〕。运动作为治疗T2DM有效的非药物手段被广泛应用，但其作用机制尚不明晰。本研究以耐力运动作为干预措施，观察血清脂联素、TC、TG及胰岛素抵抗指数的变化。

1 材料与方法

1.1 实验动物及训练模型

1.1.1 实验动物 SPF级糖尿病(GK)大鼠，2月龄，雄性，共12只，体重(250±5)g，由上海中科院斯莱克实验动物有限公司提供。用国家标准啮齿动物高脂饲料喂养，自由饮食，动物自由饮用无菌反渗型(RO)纯水。环境温度20℃ ～23℃，相对湿度30% ～50%，光暗周期12 h∶12 h。

1.1.2 动物分组 随机分为2组，即安静组6只，耐力运动组6只。

1.1.3 训练模型 动物在暗周期(18:00～20:00)进行训练，采用乔山跑台改装后自制的动物跑台。耐力运动组:适应性训练1 w，随后进行6 w正式训练，每日训练1次，每周6次，强度相当于60%VO2max。

1.2 取材 6 w训练结束后24 h，两组大鼠采用颈椎脱臼法处死后，在1 min内用注射器从心脏左心室抽取血液，迅速离心，分离血清用于各项指标测试。

1.3 主要试剂和仪器 采用南京建成生物工程研究所生产的脂联素酶联免疫吸附法(ELISA)测定试剂盒(美国ADL)、TG测试盒、TC测试盒、胰岛素ELISA测定试剂盒(美国ADL)、高速离心机及TECAN-Infinite 200酶标仪。

1.4 检测

1.4.1 脂联素的检测 采用酶联免疫吸附测试(定量)法。取50 μl样品加入包被了抗脂联素抗体的微孔中，加入25 μl的酶标记溶液，(36±2)℃孵育反应60 min，洗板机清洗5次，每次静置10～20 s，加入底物溶液呈色剂A、B各25 μl，轻微摇动微孔反应条，(36±2)℃避光孵育反应15 min，加终止液终止反应。在酶标仪上测定每个孔450 nm波长下吸光度(OD)值，计算样品浓度。

1.4.2 TG及TC的检测 均采用酶法。取2 μl样品加入200 μl用酶剂和缓冲液配制的工作液中，混匀，37℃保温5 min，以空白管调零，在酶标仪上500 nm波长10 mm光径测定各管吸光度(OD)值，计算样品浓度。

1.4.3 胰岛素的检测 采用ELISA法。取50 μl样品加入包被了抗胰岛素抗体的微孔中，加入25 μl的酶标记溶液，(36±2)℃孵育反应60 min，洗板机清洗5次，每次静置10～20 s，加入底物溶液呈色剂A、B各25 μl，轻微摇动微孔反应条，(36±2)℃避光孵育反应15 min，加终止液终止反应。在酶标仪上测定每个孔450 nm波长下吸光度(OD)值，计算样品浓度。

1.5 统计学分析 采用SPSS15.0软件进行统计学处理，数据以±s表示，组间比较采用独立样本t检验。

2 结果

安静组与耐力运动组比较，脂联素含量、TG含量、TC含量无显著性差异(均P＞0.05)。而安静组与耐力运动组胰岛素抵抗指数比较有极显著性差异(P＜0.01)。见表1。

表1 大鼠血清脂联素、TG、TC含量和胰岛素抵抗指数比较( ± s，n=6)

表1 大鼠血清脂联素、TG、TC含量和胰岛素抵抗指数比较( ± s，n=6)

与耐力运动组比较:1)P＜0.01

胰岛素抵抗指数耐力运动组 0.7931±0.5830 0.8223±0.1794 0.0741±0.0479组别 脂联素含量(ng/ml) TG含量(mmol/L) 总胆固醇含量(mmol/L)3.5646±1.3905安静组 1.2115±0.5576 1.8812±1.4673 0.0455±0.0270 0.7447±0.46101)

3 讨论

有研究显示，脂肪组织分泌的细胞因子脂联素等在肥胖、T2DM以及艾滋病中的脂代谢障碍中具有重要的调节作用〔3〕。遗传学研究显示，脂联素基因112位和164位密码子突变及两个多态性位点(45T→G，276G→T)与低脂联素血症和T2DM显著相关〔4〕。进行基因剔除研究显示杂合突变鼠(Adipo+/－)有轻度胰岛素抵抗，纯种突变鼠(Adipo－/－)呈中等胰岛素抵抗和糖耐量降低。也有不同结论，Ronchi等对11名男性和21名女性进行了研究，结果发现，代谢障碍和心血管病患者与具有相同BMI的对照组相比脂联素水平没有减少，脂联素的水平和心血管病危险因子的指标不相关〔5〕。研究者认为，这是因为生长激素和/或胰岛素样生长因子1的效应超过了脂联素的分泌。也有研究得出不同的结果，Hulve〔6〕研究发现运动训练不能改变脂联素的水平，认为脂联素不是运动改善胰岛素敏感性的作用因子。总的来看，有两种意见，一种认为耐力运动不能改变脂联素的水平，一种认为耐力运动能够增加脂联素的水平。本实验研究发现，实验设计虽然在一定程度上增加了脂联素含量，但并没有达到显著性水平，也许是由于本实验的运动强度较低，适当增加运动强度可能会提高脂联素，改善效果。

TG主要存在于乳糜微粒和极低密度脂蛋白中，在体内既可以从食物中吸收又可以在肝内合成。TG可以增加脂蛋白内胆固醇酯的变质交换，易形成小而致密的低密度脂蛋白，低密度脂蛋白易为内皮细胞摄取而产生动脉硬化，并通过纤维蛋白原激活物抑制体-1的升高使纤溶发生缺陷，引起冠心病〔7〕。本研究发现，耐力运动组GK大鼠与安静对照组比较，没有发现运动大鼠的TG显著性变化，可见，TG对于本运动模型不敏感。

血清TC水平增高是导致冠心病的独立危险因素。血清TC越高，发生动脉粥样硬化的风险越大。在众多的血脂异常检测项目中，最早被重视并应用的是血清TC。一次性的急性运动对血浆TC的浓度影响不大，长期的体育锻炼或运动往往引起血浆TC的降低，且不同运动方式、不同运动时间会影响血浆TC的浓度〔8〕。本研究发现，耐力运动组与对照组相比，血清TC水平虽然有降低趋势，但仍没有显著性差异，说明本运动模式对血清TC水平影响不是很显著。也许6 w的运动时间太短，或运动的强度太低，坚持长期更高强度的有氧运动对降低血清TC水平才具有更积极的意义。

一直以来，人们认为机体糖代谢紊乱是胰岛素抵抗和T2DM发病机制的原发事件，近来，McGarry等〔9〕提出了脂质代谢紊乱和血浆FFA水平的长期升高是胰岛素抵抗和T2DM发展中最早出现的事件和中心环节，在T2DM发生发展中起着主导作用，建议将T2DM改称为“糖脂病(diabetes mellipitus)”。骨骼肌是机体利用血糖的重要组织，也是发生胰岛素抵抗的外周组织之一，减轻骨骼肌胰岛素抵抗已成为T2DM治疗的一个新方向〔10〕。运动可有效减轻糖尿病患者胰岛素抵抗，Stochmal等〔11〕对31名伴有胰岛素抵抗的心肌梗死病人研究发现，规律的体育锻炼降低了胰岛素水平;赵惠兰等〔12〕发现采取中等强度运动后非胰岛素依赖型糖尿病(NIDDM)患者血糖、胰岛素降低明显。长期运动可增加胰岛素受体敏感性，血浆胰岛素水平降低，葡萄糖消除率增加，胰岛素与其受体结合增加，改善胰岛素抵抗〔13〕。本实验研究发现6 w中等强度耐力训练后GK大鼠耐力运动组胰岛素抵抗指数显著降低，说明耐力训练极大地降低了GK大鼠的胰岛素抵抗能力，同时也说明耐力运动对T2DM的防治具有重要的作用。

1 Kanaya AM，Harris T，Goodpaster BH，et al.Adipocytokines attenuate the association between visceral adiposity and diabetes in older adults〔J〕.Diabetes Care，2004;27(6):1375-80.

2 Ibanez L，de Zegher F.Ethinylestradiol-drospirenone，flutamide-metformin，or both for adolescents and women with hyperinsulinemic hyperandrogenism:opposite effects on adipocytokines and body adiposity〔J〕.J Clin Endocrinol Metab，2004;89(4):1592-7.

3 Bastard JP.Insulin resistance and adipose tissue gene expression in humans〔J〕.Ann Biol Clin(Paris)，2004;62(1):25-31.

4 Kondo H，Shimomura I，Matsukawa Y，et al.Association of adiponectin mutation with type 2 diabetes:a candidate gene for the insulin resistance syndrome〔J〕.Diabetes，2002;51(7):2325-8.

5 Ronchi CL，Corbetta S，Cappiello V，et al.Circulating adiponectin levels and cardiovascular risk factors in acromegalic patients〔J〕.Eur J Endocri-nol，2004;150(5):663-9.

6 Hulver MW，Zheng D，Tanner CJ，et al.Adiponectin is not altered with exercise training despite enhanced insulin action〔J〕.Am J Physiol Endocrinol Metab，2002;283(4):861-5.

7 Yang JY，Nam JH，Park H，et al.Effects of resistance exercise and growth hormone administration at low doses on lipid metabolism in middle-aged female rats〔J〕.Eur J Pharmacol，2006;539(1-2):99-107.

8 Dyck DJ，Heigenhauser GJ，Bruce CR.The role of adipokines as regulators of skeletal muscle fatty acid metabolism and insulin sensitivity〔J〕.Acta Physiol(Oxf)，2006;186(1):5-16.

9 McGarry JD.Banling Lecture 2001:dysregulation of fatty acid metabolism in the etiology of type 2 diabetes〔J〕.Diabetes，2002;51(1):7-18.

10 Sreekumar R，Nair KS.Skeletal muscle mitochondrial dysfunction＆ diabetes〔J〕.Indian J Med Res，2007;125(3):399-410.

11 Stochmal A，Jasiak-Tyrkalska B，Stochmal E，et al.The influence of physical training on metabolic indices in men with myocardial infarction and impaired glucose tolerance〔J〕.Przeql Lek，2007;64(6):410-5.

12 赵惠兰，韩礼月.运动对非胰岛素依赖型糖尿病患者血糖、血脂、胰岛素的影响〔J〕.现代中西医结合杂志，2007;16(36):5450.

13 吴 毅，吴军发.T2DM患者的康复治疗与评价〔J〕.中国临床康复，2002;6(15):2202-3.