研究论文
张源源, 张蒙, 朱悦, 钱帅伟, 寇现娟
2型糖尿病(T2DM)是一种代谢性疾病,易造成认知功能障碍。T2DM小鼠脑内自噬水平与认知功能下降有关。运动可以改善T2DM认知水平,但具体机制仍不清楚。本研究旨在探讨自噬在不同形式的运动干预改善T2DM小鼠认知功能障碍中的作用及分子机制。取雄性4周龄C57BL/6小鼠随机分成:对照组(C)、T2DM模型组(DM)、T2DM运动组和T2DM自噬抑制剂组。T2DM小鼠通过高脂饲养联合腹腔注射STZ造模。运动组采取跑台(T)、爬梯(R)、跑台联合爬梯(M);抑制剂组采用腹腔注射氯喹(CQ)(10 mg/kg),分为T2DM单纯抑制剂组(DM+CQ)、T2DM+CQ+跑台干预组(DM+T+CQ)。免疫荧光染色显示,3种运动干预均可降低T2DM小鼠海马组织Iba-1阳性细胞数量及荧光强度(P<0.05),降低小胶质细胞NLRP3荧光强度(P<0.05)。Western印迹结果显示,3种运动干预均可降低T2DM小鼠海马iNOS、GFAP、Iba-1蛋白质表达,增加Arg-1蛋白质表达,其中M组均有显著性差异(P<0.05);3种运动干预均可降低T2DM小鼠海马NLRP3复合物蛋白质表达,其中M组均有显著性差异(P<0.05),T组除NLRP3蛋白外均有显著性差异(P<0.05);3种运动干预均可降低T2DM小鼠海马Bax、p62蛋白质表达,增加Bcl-2、LC3蛋白质表达,其中M组与T组均有显著性差异(P<0.05)。加入氯喹的水迷宫结果显示,抑制自噬加重T2DM小鼠认知障碍(P<0.05),降低运动对T2DM小鼠认知的保护作用;免疫荧光染色及Western印迹显示,DM+T+CQ组较T组存在自噬功能障碍。Western印迹结果显示,与DM组相比,DM+CQ组iNOS、GFAP、NLRP3、切割胱天蛋白酶 1(cleaved caspase-1)蛋白质表达增加,Iba-1、胱天蛋白酶 1、Bax蛋白质显著增加(P<0.05);与T组相比,DM+T+CQ组NLRP3、切割胱天蛋白酶1、Bax蛋白质显著增加(P<0.05),Bcl-2蛋白显著减少(P<0.05)。综上所述,不同形式的运动干预均能改善T2DM小鼠神经炎症及神经细胞凋亡,综合比较,有氧运动和有氧联合抗阻运动干预效果较好,其机制可能是运动激活神经元自噬、降低神经炎症与胶质细胞活化、抑制神经元凋亡。