利用RNAi技术对有氧运动改善胰岛素抵抗的组织特异性机制研究

Exercise can improve the insulin resistance of organism, however, the molecular mechanism of the effect is not so much distinct. We find through theoretical analysis and literature review that acute aerobic exercise enhances the insulin sensitivities of normal organism, and possibly decreases those of liver or fat tissues. Furthermore, there possibly lies in differences among the different tissues in normal or insulin resistance organisms when it was intervened by aerobic exercise or aerobic training. Consequently the proposer of this project proposes hypothesis that the effect of exercise or training on the insulin resistance of organism has tissue specificity. .This project will confirm the hypothesis that the effect of acute aerobic exercise or training on the insulin resistance of organism has tissue specificity and probe into the molecular mechanism of the effect through IL-6, AMPK and PKC which were activated by exercise stress and intervened by gene silence adopting RNA interfere technology or adding inhibitors or activators, and the experimental subjects are normal SD rats, insulin resistance rats induced by high-fat diets and primary culture cells of skeletal muscles, liver or fat tissues..This research can provide novel view for discussing the mechanism that exercise improves insulin resistance and new target spot for preventing, improving or treating insulin resistance.

运动可以改善机体的胰岛素抵抗，但其分子机制还不太清楚。通过理论分析和文献综述，发现急性有氧运动提高正常机体骨骼肌的胰岛素敏感性，但是却可能急性降低肝脏与脂肪组织的胰岛素敏感性；而急性运动和有氧训练对正常机体或胰岛素抵抗机体不同组织的胰岛素敏感性也可能存在差异。因此本课题申请人提出假说：运动或训练对机体胰岛素敏感性的影响具有组织特异性。.本课题拟通过运动应激激活的IL-6、AMPK和PKC，采用RNAi技术导致该基因沉默或通过加入这些蛋白的抑制剂或增强剂进行干预，以普通SD大鼠或高脂饮食形成胰岛素抵抗的大鼠及原代培养的骨骼肌、肝脏与脂肪细胞为实验对象，来验证急性有氧运动或有氧训练对机体胰岛素敏感性的影响具有组织特异性的假说并探讨其作用的分子机制。.本研究可以为探讨运动改善胰岛素抵抗的机制提供新的视角，为预防、改善或治疗胰岛素抵抗提供新的靶点和思路。

本项目比较严格地按照研究计划来执行。但是由于对实验所需时间估计不足，整个测试工作推迟到10月底才完成。实验一的论文已经撰写结束，已投往SCI源刊《the International Journal of Sports Medicine》（影响因子2.268），实验二的论文正在撰写之中，拟投往SCI源刊《the International Journal of Sports Physiol》（影响因子2.247）。. 本项目利用RNA干扰等技术，研究了急性有氧运动对正常大鼠和糖尿病大鼠骨骼肌、肝脏及脂肪组织的胰岛素敏感性的异同，无论从方法与理论上，都具有较强的创新性。. 方法上，本项目根据国内外学者的最新研究成果，验证了大鼠高脂饮食形成胰岛素抵抗模型，并采用经典的葡萄糖钳夹方法进行了鉴定；验证了骨骼肌细胞的胰岛素抵抗模型。这些方法是后续研究的基础，并且可以应用于其它相关的研究。. 理论上，本研究还创造性地发现：. 1、急性有氧运动过程中，机体整体的胰岛素敏感性并不会降低（虽然此时机体的胰岛素浓度显著降低），相反，如果在运动后控制饮食，运动后的一段时间内机体整体的胰岛素敏感性还会显著提高。. 2、运动提高机体胰岛素的敏感性的这种急性效应在一定程度上与IL-6或/和AMPK有关。. 3、在急性有氧运动过程中及恢复期，不同组织的胰岛素敏感性具有组织特异性！这一点对于我们理解胰岛素抵抗非常重要！比如在某些特殊时期（如运动），某些组织具有胰岛素抵抗（如脂肪组织）对机体并不是有害的，相反它是有利的。. 4、运动后控制饮食对于整体胰岛素敏感性的提高和骨骼肌利用血糖，肝脏合成糖原及脂肪组织的进一步分解都显著高于不控制饮食。根据本研究结果提示人们在进行身体锻炼时，一定要控制好运动后的饮食。