有氧运动联合荔枝多酚对2型糖尿病大鼠血管炎症的影响及其机制探讨
2021-10-09刘子源谭泽明谭佳琪薛宏坤河北省廊坊市体育运动学校河北廊坊065000北京大学前沿交叉研究院北京00084清华大学工程物理系北京00084
刘子源,谭泽明,谭佳琪,薛宏坤(.河北省廊坊市体育运动学校,河北 廊坊 065000;.北京大学前沿交叉研究院,北京 00084;3.清华大学工程物理系,北京 00084)
随着生活水平的提高和饮食方式的改变,糖尿病的发病率逐年增加,其中2 型糖尿病占糖尿病患者的90%以上。2 型糖尿病属于低度慢性炎症性疾病,而通过糖尿病诱发的血管病变是导致糖尿病患者致残、致死的主要原因之一[1]。已有研究证实2型糖尿病及因糖尿病引起的血管并发症与炎症密切相关[2]。脂质代谢紊乱、高血糖、氧化应激和胰岛素抵抗等因素均会导致糖尿病发生,进而诱导血管炎症的发生[3]。其中氧化应激和高血糖均可以直接激活经典的炎症信号通路,诱发级联反应,进而激活下游的炎症相关基因。因此,有效降低血管氧化应激程度,抑制炎症相关的信号对缓解糖尿病血管并发症具有重要意义。目前,临床上还没有比较完善的治疗糖尿病的方法,主要以控制患者血糖为主,2 型糖尿病患者常服用双胍类药物来达到控制血糖的目的。糖尿病本身并不可怕,其并发症是最致命的,其并发症不仅与血糖水平有关,还与年龄、遗传和糖尿病病程等因素有关。除临床干预外,科学合理的运动也能有效预防和治疗2 型糖尿病,同时科学规律的有氧运动能有效降低机体慢性炎症,使心血管免受损伤[4],但其作用机制尚不清楚。
荔枝中富含多种活性成分,其中荔枝多酚是最重要的活性成分之一,其特殊的邻二酚结构,使得荔枝多酚具有多种生理功效,如抗氧化[5]、抗炎等作用[6],并能较好地改善糖尿病大鼠的胰岛素抵抗(IR)[7]及糖尿病引起的血管炎症[8],但荔枝多酚的抗炎作用机制尚不清晰。目前还尚未见将有氧运动和荔枝多酚联合起来作为一种手段治疗2 型糖尿病血管炎症的相关报道。因此,本研究通过对2 型糖尿病大鼠进行8 周有氧运动和荔枝多酚干预,评价有氧运动、荔枝多酚和有氧运动+荔枝多酚联合治疗对2 型糖尿病大鼠血管炎症的影响,并探讨其作用机制。
1 材料
1.1 仪器
ZE5 流式细胞分析仪(美国BIO-RAD 公司);SW-CJ-2FB 超净工作台(上海仙象仪器仪表有限公司);HBS-1096C 酶标分析仪(南京德铁实验设备有限公司);FT-PCR 仪(山东风途物联网科技有限公司);DYY-7C 电泳仪(北京六一生物科技有限公司)。
1.2 试药
荔枝多酚(批号:84650-60-2,上海源叶生物科技有限公司,纯度>98.5%);活性氧(ROS)试剂盒(批号:E-BC-K138-F,武汉伊莱瑞特生物科技股份有限公司);磷酸盐缓冲液(批号:20190725,广州济恒医药科技有限公司);超氧化物歧化酶(SOD)试剂盒(批号:201020101,武汉伊莱瑞特生物科技股份有限公司);谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)试剂盒(批号:20131328)、丙二醛(MDA)试剂盒(批号:20160816)(上海碧云天生物技术有限公司);过氧化氢酶(CAT)试剂盒(批号:20190721,武汉谷歌生物有限公司);总抗氧化能力(T-AOC)试剂盒(批号:20119124,深圳子科生物科技有限公司);白介素-1β(IL-1β)试剂盒(批号:20190118,上海酶联生物科技有限公司);白介素-6(IL-6)试剂盒(批号:20180518,武汉艾迪抗生物科技有限公司);白介素-10(IL-10)试剂盒(批号:20200103,武汉菲恩生物科技有限公司);肿瘤坏死因子-α(TNF-α)试剂盒(批号:20180462,上海哈灵生物科技有限公司);NFκBp65 一抗(批号:20191225,武汉赛维尔生物科技有限公司);IκBα一抗(批号:20170513,美国BD 公司)。
1.3 动物
6 周龄SPF 级SD 大鼠,雄性,平均体质量(220.8±11.65)g [北京维通利华实验动物技术有限公司,动物许可证为:SCXK(京)20160011]。大鼠的基础饲料和蒸馏水均由北京维通利华实验动物技术有限公司提供。所有实验研究均符合中国伦理委员会有关动物研究指导原则。
2 方法
2.1 造模
选取SD 大鼠60 只,实验室内温度和相对湿度分别在(22±2)℃和55%~75%,接受自然光照,分笼饲养,自由进食饮水。适应喂养1 周后,随机选取8 只作为正常组(control group,CG),普通饲料喂养。其余52 只作为糖尿病造模组,采用高脂饲料(66.5%大鼠维持饲料+10%猪油+20%蔗糖+2.5%胆固醇+1%胆酸钠)喂养,喂养4 周后,对大鼠禁食12 h,高脂饮食大鼠腹腔注射30 mg·kg-1链脲佐菌素(STZ),CG 大鼠腹腔注射相同体积的柠檬酸缓冲液,期间观察各组大鼠的摄食、饮水和排尿变化。在各组大鼠注射STZ后的第3、7 和14日分别测定其血糖值,当大鼠空腹血糖值高于11.1 mmol·L-1时,说明2 型糖尿病大鼠模型造模成功。
2.2 分组
CG 大鼠8 只。将造模成功的2 型糖尿病大鼠随机分为4 组:糖尿病对照组(DCG),糖尿病+运动干预组(DEG),糖尿病+荔枝多酚干预组(DLPG),糖尿病+荔枝多酚+运动干预组(DLPEG),每组10 只,干预时间设定为8 周。
2.3 给药方式
每日上午9:00 给予DLPG 和DLPEG 的大鼠灌胃500 mg·kg-1荔枝多酚,其他组灌胃等体积的蒸馏水,每周7 d,直到实验结束,每日监测各组大鼠的饮水量。
2.4 运动方案
DEG 和DLPEG 的大鼠在训练前,先进行每日10 min 的适应性游泳,共计5 d,适应训练结束后,DEG 和DLPEG 的大鼠进行正式有氧干预实验,设定为1 h·d-1,每周5 d,共8 周,前4周无负重游泳,后4 周为1%体质量负荷。游泳池为圆形塑料桶(60 cm 直径×75 cm 高),水深、水温分别控制在45~50 cm 和32~35℃,每桶可同时容纳3 只大鼠游泳。在整个游泳过程中,监控大鼠游泳状况,防止大鼠溺水淹死。
2.5 样本制备
当大鼠经有氧运动干预8 周后,过夜禁食,然后采用水合氯醛麻醉大鼠,腹动脉取血,血液样本在4℃、4000 r·min-1离心15 min,取上清液,置于-20℃的冰箱中保存备用。迅速剥离主动脉置于冷冻管中,-80℃的冰箱中保存备用。
2.6 指标测定
2.6.1 血糖测定 采用尾部采血方式,利用血糖仪和血糖试纸测定各组大鼠禁食12 h 后血糖浓度。
2.6.2 血清样本检测 采用ELISA 检测法测定低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、总胆固醇(TC)、空腹血糖(FBG)、空腹胰岛素(FINS)和胰岛素抵抗指数(HOMAIR)、IL-1β、IL-6、IL-10、TNF-α、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)及血管细胞黏附分子-1(VCAM-1),以上指标测定均严格按照试剂盒说明执行。
2.6.3 大鼠血管SOD、GSH-Px、CAT 活性、MDA浓度和ROS 水平检测 实验前从-80℃的冰箱中取出主动脉,按照1∶9 比例加入生理盐水、充分研磨,制备成10%组织匀浆液,采用BCA 试剂盒测定匀浆液中的蛋白浓度,然后按照SOD、GSH-Px、CAT 和MDA 试剂盒测定SOD、GSH-Px、CAT 活性和MDA 浓度;利用流式细胞分析仪测定ROS 水平。
2.6.4 RT-PCR 法检测NF-κBp65 和IκBαmRNA 的相对表达水平 利用TRIZOL 试剂提取大鼠主动脉总RNA。采用紫外-分光光度测定其OD260nm/OD280nm的比值在1.8~2.0,按照反转录试剂盒说明进行反转录,再以其cDNA 产物进行RT-PCR。通过该方法测定NF-κBp65 和IκBαmRNA 转录水平表达。选取GAPDH 作为内参,以NF-κBp65 和IκBαmRNA 与GAPDH 的mRNA 表达含量比值作为该因子相对表达水平。反转录程序如下:95℃保持5 min;94℃保持15 s;55℃保持20 s;72℃保持20 s,40 个循环;设定收集荧光,每个处理重复3次。依据公式(1)计算待测基因的相对水平。
2.6.5 Western blot 法检测NF-κBp65 和IκBαmRNA的蛋白相对表达水平 采用RIPA 裂解液裂解大鼠主动脉,利用BCA 试剂盒测定总蛋白含量。蛋白测定后,取20 µL 蛋白样品上样于5%~10% SDS-PAGE凝胶,电泳分离,冰浴下将其转移至PVDF 膜上,采用5%脱脂奶粉25℃摇床封闭1 h,加入对应的一抗4℃孵育过夜。次日换为HRP 标记的二抗孵育1 h,采用ECL 化学发光显影,通过凝胶成像检测NFκBp65、IκBα和GADPH 的蛋白表达水平。结果利用Image Lab 软件对相应蛋白表达水平进行定量分析。
2.7 数据处理
本研究所有实验结果用平均值±标准差表示;采用Statistix 8.0 软件对每组实验数据进行方差分析(ANOVA),P<0.05 代表组间差异有统计学意义;采用SAS 8.0 软件分析结果,Origin 9.0进行绘图。
3 结果
3.1 有氧运动联合荔枝多酚对2 型糖尿病大鼠糖代谢的影响
DCG、DEG、DLPG 和DLPEG 大鼠中TC 和LDH-C 水平均显著高于CG 大鼠(P<0.05),而HDL-C 显著低于CG 大鼠(P<0.05),DCG、DEG、DLPG 和DLPEG 大鼠中TC、LDH-C 和HDL-C 水平无显著差异(P>0.05),说明有氧运动和荔枝多酚干预不会影响2 型糖尿病大鼠中TC、LDH-C 和HDL-C 水平。与CG 相比,DCG、DEG、DLPG 和DLPEG 大鼠中FBG 和HOMA-IR 水平均显著增加(P<0.05);与CG 相比,DCG 和DEG 大鼠中FINS 水平显著增加(P<0.05),而DLPG 和DLPEG 大鼠中FINS 水平无显著差异(P>0.05)。与DCG 相比,DEG、DLPG 和DLPEG 大鼠中FBG和HOMA-IR 水平均显著降低(P<0.05),说明单独采用有氧运动、荔枝多酚干预及两者联合干预均能改善FBG 和HOMA-IR 水平。DCG 大鼠FINS 水平显著高于其他组(P<0.05),DEG 大鼠FINS 水平显著高于CG、DLPG 和DLPEG(P<0.05)。CG、DLPG 和DLPEG 大鼠中FINS 水平无显著差异(P>0.05)(见表1)。综上说明3 种干预措施均能改善大鼠FBG 和HOMA-IR 水平,且有氧运动和荔枝多酚联合效果更好。
表1 大鼠糖脂代谢指标Tab 1 Indicators of glucose and lipid metabolism in rats
3.2 有氧运动联合荔枝多酚对2 型糖尿病大鼠血清炎症标志物的影响
采用有氧运动和荔枝多酚对大鼠进行干预8周后,与CG 相比,DCG 大鼠血清中IL-1β、IL-6和TNF-α水平以及单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)和血管细胞黏附分子-1(VCAM-1)水平均显著升高(P<0.05),结果表明糖尿病能促进炎症的形成。单独采用有氧运动干预2 型糖尿病大鼠,大鼠血清中IL-1β、IL-6 和MCP-1 水平与DCG 相比无显著差异(P>0.05),而VCAM-1 和TNF-α水平显著低于DCG 大鼠(P<0.05)。采用有氧运动+荔枝多酚干预2 型糖尿病大鼠,大鼠血清中IL-1β、IL-6、TNF-α、MCP-1 和VCAM-1 水平均显著低于DCG 和其他干预组,然而IL-10 水平与上述5 个指标变化有相反的趋势,具体结果见图1。结果表明有氧运动、荔枝多酚、有氧运动+荔枝多酚干预2 型糖尿病大鼠均能有效降低大鼠血清促炎症因子的水平及MCP-1 和VCAM-1 水平,增加抑制炎症因子的产生,同时有氧运动和荔枝多酚具有协同效应,共同抑制2 型糖尿病大鼠血清炎症因子的释放,促进促炎症因子的释放,从而达到治疗血管炎症的目的。
图1 有氧运动联合荔枝多酚对2 型糖尿病大鼠血清炎症标志物的影响Fig 1 Effect of aerobic exercises and litchi polyphenols on the serum inflammation markers in type 2 diabetic rats
3.3 有氧运动联合荔枝多酚对大鼠血管抗氧化酶活性及MDA 浓度的影响
DCG 大鼠血管中SOD、GSH-Px 和CAT 活性显著低于CG(P<0.05),而MDA 浓度显著高于CG(P<0.05),具体见图2,表明2 型糖尿病大鼠血管内抗氧化酶活性降低和脂质过氧化反应增加,易受外界刺激而造成机体应激性损伤。采用有氧运动、荔枝多酚和有氧运动+荔枝多酚分别干预2 型糖尿病大鼠,血管内SOD、GSH-Px 和CAT 活性显著高于DCG(P<0.05),而MDA 浓度显著低于DCG(P<0.05),且干预效果为有氧运动+荔枝多酚>荔枝多酚>有氧运动,具体见图2。结果表明有氧运动和荔枝多酚均能提高2 型糖尿病大鼠血管内抗氧化酶活性,降低脂质发生过氧化反应来降低血管氧化应激的发生,从而抑制炎症相关通路的激活,达到治疗血管炎症的目的。
图2 有氧运动联合荔枝多酚对大鼠血管抗氧化酶活性及MDA 浓度的影响Fig 2 Effect of aerobic exercises and litchi polyphenols on the antioxidant enzyme activity and MDA concentration in rats
3.4 有氧运动联合荔枝多酚对2 型糖尿病大鼠血管内ROS 水平的影响
机体在正常生理状态下,ROS 的产生和清除处于动态平衡过程,适量的ROS 能提高巨噬细胞吞噬能力和机体免疫力[9]。但当机体受到外界氧化应激原刺激时,引起血管内产生大量的ROS,而过量的ROS 对细胞膜、脂质、蛋白质和DNA 造成氧化损伤[10]。本研究以DCFH-DA 作为荧光探针,在流式细胞分析仪上检测有氧运动和荔枝多酚对大鼠血管内ROS 水平的影响,其平均荧光强度大小直观反映血管内ROS 水平。DCG 大鼠血管内ROS 水平显著高于CG(P<0.05),结果见图3,说明糖尿病大鼠体内产生过量的ROS,易造成机体应激性损伤。与DCG 相比,DEG、DLPG 和DLPEG 中大鼠血管内ROS 水平显著降低(P<0.05),结果表明有氧运动、荔枝多酚和有氧运动+荔枝多酚干预均能显著降低大鼠血管内ROS 水平,来抵御外界氧化应激损伤,进而抑制氧化应激诱导的血管炎症。
图3 有氧运动联合荔枝多酚对2 型糖尿病大鼠血管内ROS 水平的影响Fig 3 Effect of aerobic exercises and litchi polyphenols on the level of ROS in blood vessels of type 2 diabetic rats
3.5 有氧运动联合荔枝多酚对2 型糖尿病大鼠血管内NF-κBp65 和IκBα mRNA 表达水平的影响
在正常生理条件下,抑制剂IκB 与NF-κBp65以失活状态结合在细胞质中,当机体受到外界应激刺激时,IκB 被降解,使抑制剂IκB 与NF-κBp65分离,随之转移至细胞核中,激活细胞内的炎症相关基因[11]。本研究通过RT-PCR 测定NF-κBp65 和IκBαmRNA 表达水平来判断NF-κB 信号的激活状态。DCG 大鼠血管内NF-κBp65 mRNA 相对表达水平显著高于CG(P<0.05),而IκBαmRNA 表达水平显著低于CG(P<0.05),说明2 型糖尿病大鼠使IκB 与NF-κBp65 解体,进而激活炎症相关的基因(见图4)。采用有氧运动、荔枝多酚和有氧运动+荔枝多酚干预均能显著降低2 型糖尿病大鼠血管内NF-κBp65 mRNA 相对表达,而增加IκBαmRNA 表达水平(P<0.05),进而抑制炎症相关基因的表达,且有氧运动+荔枝多酚干预效果明显优于单纯的有氧运动和荔枝多酚干预。
图4 有氧运动联合荔枝多酚对2 型糖尿病大鼠血管内NF-κBp65和IκBα mRNA 表达水平的影响Fig 4 Effect of aerobic exercises and litchi polyphenols on the expression of NF-κBp65 and IκBα mRNA in type 2 diabetic rats
3.6 有氧运动联合荔枝多酚对2 型糖尿病大鼠血管内NF-κBp65 和IκBα 蛋白表达水平的影响
与CG 相比,DCG 大鼠血管内NF-κBp65 蛋白表达水平水平显著提高(P<0.05),而IκBα蛋白表达水平显著降低(P<0.05),具体见图5。DEG、DLPG 和DLPEG 中NF-κBp65 蛋白表达水平较DCG 大鼠显著降低(P<0.05),IκBα蛋白表达水平显著增加(P<0.05)。结果表明有氧运动、荔枝多酚和有氧运动+荔枝多酚干预均可以抑制NF-κB 信号的激活,从而达到抑制炎症的发生,且有氧运动+荔枝多酚干预效果明显优于单纯的有氧运动和荔枝多酚干预。
图5 有氧运动联合荔枝多酚对2 型糖尿病大鼠血管内NF-κBp65 和IκBα 蛋白表达水平的影响Fig 5 Effect of aerobic exercises and litchi polyphenols on the expression of NF-κBp65 and IκBα protein in the blood vessels of type 2 diabetic rats
4 讨论
4.1 有氧运动联合荔枝多酚对2 型糖尿病大鼠糖脂代谢的影响
胰岛素抵抗、高血糖、脂质代谢紊乱等多种因素均可诱导血管炎症的发生。本研究表明有氧运动、荔枝多酚和有氧运动+荔枝多酚联合治疗均能改善2 型糖尿病大鼠血糖,有氧运动+荔枝多酚联合治疗在胰岛素抵抗指数方面优于有氧运动和荔枝多酚。其原因是荔枝多酚通过降低肝脏糖异生作用,抑制肠系膜细胞吸收,维持血糖平衡[12]。此外,运动可以通过促进骨骼肌对血糖的吸收和利用,从而达到降糖作用[13]。进一步分析数据发现有氧运动+荔枝多酚联合治疗在改善2型糖尿病大鼠血糖方面要优于有氧运动和荔枝多酚,表明荔枝多酚和有氧运动在改善2 型糖尿病大鼠血糖方面具有协同作用。运动能够通过影响胰岛素信号转导通路逆转胰岛素抵抗的发生,改善胰岛素敏感性,荔枝多酚可通过激活骨骼肌AMPK 信号来增加外周胰岛素敏感性,抑制炎症相关基因和蛋白的表达[14]。综上,有氧运动和荔枝多酚可能部分通过降低血糖和胰岛素抵抗改善糖尿病大鼠血管炎症。
4.2 有氧运动联合荔枝多酚对2 型糖尿病大鼠血管炎症相关因子的影响
随着人们生活水平的提高,高脂饮食越来越常见,长期的高脂饮食会诱导氧化应激损伤血管内皮细胞,进而激活炎症相关的通路,导致血管发生炎症反应,最终导致机体发病[15]。大量研究证实血液中炎症因子浓度高低可反应血管的炎症状态[16]。本研究选取了促炎因子、抗炎因子、细胞黏附分子和趋化因子4 种类型细胞因子以及主动脉细胞黏附分子基因和蛋白表达反映血管炎症。TNF-α是一种多功能的细胞因子,在炎症的发生与发展过程中起着至关重要的作用,其可激活中性粒细胞和淋巴细胞,促进其他炎性细胞因子的合成与释放[17]。IL-6 由多种免疫细胞产生,参与绝大多数由炎症引起的急性期蛋白的调节[18];IL-1β在炎症初期大量产生,在各种炎症疾病患者体内大量存在[19];IL-10 属于抗炎因子,由免疫和非免疫细胞分泌而来,主要抑制炎症因子的产生和释放[20]。内皮细胞、脂肪细胞和单核巨噬细胞分泌所产生的MCP-1 可诱导炎症细胞向血管炎症部位迁移,导致炎症发生[21]。VCAM-1能特性表达于血管组织,能有效促进白细胞和血管内皮细胞的黏附,在血管炎症反应中发挥至关重要的作用[22]。近年来研究表明多酚具有显著的降糖活性和抗炎活性[23-24]。本研究结果表明荔枝多酚能显著降低2 型糖尿病大鼠血清中IL-1β、IL-6、TNF-α、MCP-1 和VCAM-1 水平,同时显著增加抗炎因子IL-10 水平,说明荔枝多酚具有降低2 型糖尿病大鼠炎症的作用;采用有氧运动干预2 型糖尿病大鼠也有类似的结果,表明有氧运动可在一定程度上抑制2 型糖尿病大鼠炎症的发生;采用荔枝多酚+有氧运动联合干预2 型糖尿病大鼠,抗炎效果明显优于单纯的有氧运动和荔枝多酚干预。
4.3 有氧运动联合荔枝多酚对2 型糖尿病大鼠血管氧化应激的影响
在糖尿病状态下,机体糖脂代谢发生紊乱,氧化应激信号通路被激活,使得细胞内产生大量的ROS,同时降低细胞内的抗氧化酶活性,最终诱导血管内皮细胞损伤[25]。此外,还可以通过激活NF-κB 炎症信号,诱导炎症相关基因的表达。氧化应激能诱发糖尿病的发病,同时也能导致糖尿病并发症的发生。因此,有效抑制机体氧化应激的发生,可以减轻因其导致的血管内皮损伤,同时在一定程度上抑制炎症的发生。机体防御氧化应激损伤体系中总抗氧化能力的主要作用是维持机体内环境的ROS 动态平衡。GSH-Px、SOD和CAT 是细胞内抗氧化酶的重要组成部分。在抵御外界氧化应激刺激时,细胞内的SOD 和CAT 首先发挥抗氧化功能[26]。GSH-Px 在机体内作为一种重要的过氧化物分解酶,催化过氧化物和GSH还原成无毒的羟基化合物和谷胱甘肽,从而有效抑制过氧化物的损伤[27]。因此,机体抗氧化物酶系在发挥机体抗氧化和调节氧化应激动态平衡中起到至关重要的作用,抗氧化酶活力的高低直接反映出机体对外界氧化应激造成损伤的调控能力。本研究结果发现,各单独干预组2 型糖尿病大鼠血管内GSH-Px、SOD 和CAT 的活性均显著提高,而ROS 水平显著降低,且有氧运动+荔枝多酚联合治疗效果优于单独治疗,推测可能是通过降低氧化应激缓解糖尿病大鼠血管炎症。
4.4 有氧运动联合荔枝多酚对2 型糖尿病大鼠主动脉NF-κB 信号通路的影响
NF-κB 介导的信号传导是炎症发生和发展中最为重要的信号通路。NF-κB 信号通路参与细胞炎症反应,促进促炎基因的表达。在生理状态下,抑制剂IκB 与NF-κB 亚基p65 以失活状态紧密结合,并存于细胞质中,当细胞受到外界氧化应激刺激时,细胞内IKK 信号被激活,使IκB 发生磷酸化,并被蛋白酶降解,细胞质内NF-κB 亚基p65脱离IκB,并转移到细胞核,进而激活下游的靶基因(TNF-α、VCAM-1、MCP-1和IL-1β)等的表达[28]。高糖和脂质代谢紊乱均能激活血管内皮NF-κB 信号通路,并增加局部炎症反应,损伤内皮细胞功能,促进内皮细胞发生凋亡[29]。本研究结果表明2 型糖尿病大鼠主动脉NF-κBp65 基因表达水平和蛋白表达水平均显著高于正常对照组,但仅仅通过NF-κBp65 基因表达水平和蛋白表达水平还不能判断该炎症信号通路被激活。因此,本研究又对抑制剂IκBα进行基因和蛋白的测定,发现DCG 大鼠主动脉中的IκBα基因和蛋白表达水平均显著低于CG,表明2 型糖尿病大鼠主动脉中抑制剂IκB 与NF-κB 亚基p65 基因已经分离,并转移到细胞核。同时2 型糖尿病大鼠血清中IL-1β、IL-6、TNF-α、MCP-1 和VCAM-1水平均显著高于CG,而IL-10 显著低于CG,上述这些相关基因又受到NF-κB 信号通路的调控,推测糖尿病可能通过激活NF-κB 信号通路促进下游炎症因子的表达,而IL-1β和TNF-α的增加,可进一步激活NF-κB 信号通路,上述过程不断循环,导致炎症反应加剧。各干预措施均能显著下调NF-κBp65 基因和蛋白表达水平,并显著上调IκBα基因和蛋白表达,有氧运动+荔枝多酚干预效果明显优于单纯有氧运动和荔枝多酚,且大鼠血清中IL-1β、IL-6、TNF-α、MCP-1 和VCAM-1水平显著低于DCG。结果表明有氧运动、荔枝多酚和有氧运动+荔枝多酚干预均可能通过抑制NF-κB 信号来减轻血管炎症。
5 结论
有氧运动、荔枝多酚和有氧运动+荔枝多酚干预均能降低2 型糖尿病大鼠血管炎症,其中联合干预措施大鼠FBG、HOMA-IR、IL-1β、IL-6、VCAM-1、MCP-1、TNF-α、MDA、ROS 和NFκBp65 基因/蛋白表达水平均显著低于单纯的有氧运动和荔枝多酚干预,而GSH-Px、SOD 和CAT活性均显著高于单纯的有氧运动和荔枝多酚干预。有氧运动联合荔枝多酚可能通过改善2 型糖尿病大鼠血糖代谢、降低血管氧化应激、抑制NF-κB信号来缓解2 型糖尿病大鼠的血管炎症。