不同強度訓練對2型糖尿病小鼠脂肪分布及血糖水平的影響

馬寶玲 王向東 陳巍 張賀超

(河北科技師范學院 1體育與健康學院，河北 秦皇島 066004；2大學生服務中心；3河北師范大學體育學院)

2型糖尿病(T2DM)的發生與肥胖密切相關，而對于肥胖而言脂肪分布比脂肪總量危害更大，過多腹部脂肪的堆積是糖尿病的重要危險因素，糖尿病患者腹部脂肪含量與臨床指標也存在一定的相關性〔1〕。而腹部內臟脂肪與胰島素抵抗關系最為密切。糖尿病是以高血糖為主要特征的代謝性疾病。控制血糖同時也是治療糖尿病的重要目標之一。運動即可以加速內臟脂肪的分解代謝，使內臟脂肪的生成和積累得到抑制，又可以降低糖尿病患者的血糖。有研究發現不同強度運動對其減脂效果會有不同，為探究不同強度運動干預是否在影響其減脂效果的同時對T2DM小鼠的脂肪分布及控糖效果產生不同的影響，為此，本研究采用鏈脲佐菌素(STZ)注射制造T2DM小鼠模型，對其進行運動干預，旨在探討運動強度對T2DM小鼠脂肪分布與血糖的影響。

1 材料與方法

1.1實驗對象與分組 選用3周齡雄性昆明小鼠SPF級60只(購自北京維通利華實驗動物技術有限公司)。室內溫度控制在20℃，相對濕度為 50%～60%，分籠飼養，每籠6只，每天更換一次墊料，保持籠內干燥。隨機抽取6只小鼠為空白對照組(C組)，喂以標準普通飼料，其余 54只喂以高脂高糖飼料(購自北京博泰宏達生物技術有限公司)。 將造模成功的小鼠隨機分為4組(T2DM組、低強度運動組、中強度運動組、高強度運動組)，每組不少于6只。

1.2復制T2MD小鼠模型〔2〕將用于建模的雄性昆明小鼠SPF級 54只，實施高脂高糖飼料喂養4 w，4 w后禁食12 h，按120 mg/kg 體重腹腔注射濃度為1% STZ，72 h后尾靜脈采血檢測空腹血糖(FBG)，選FBG≥11.1 mmol/L，進食量、飲水量、尿量明顯增多的小鼠為T2DM模型。

1.3運動干預 為了使小鼠更好、更配合地做有氧運動，正式運動干預前需對各組進行適應性訓練1 w(跑臺速度2 m/min、坡度0)。正式運動：低強度運動組小鼠運動速度為8 m/min，中強度運動組小鼠為12 m/min，高強度運動組小鼠為20 m/min，運動持續時間均為60 min，每周運動6 d，持續4 w。每次訓練前均做10 min的準備活動(跑臺速度2 m/min、坡度0)，T2DM組、C組小鼠不運動。

1.4主要儀器與試劑 ZH-PT動物實驗跑臺(安徽正華生物設備儀器有限公司，安徽)，MM800血糖儀(天津億朋醫療器械有限公司，天津)，HZX-JA100電子天平(鄭州萬博儀器設備有限公司，鄭州)，UV 1902 PC分光光度計(上海奧析科學儀器有限公司，上海)，5805 Z冷凍離心機(Eppendorf 公司，美國)，鏈脲佐菌素(Sigma公司)，高糖高脂飼料(北京博泰宏達生物技術有限公司)。

1.5觀察指標 運動干預4 w后測體重、血糖及各部位脂肪指數。

1.6統計學方法 采用SPSS16.0軟件進行方差分析。

2 結 果

2.1不同強度訓練對小鼠體重的影響 運動干預前運動組小鼠與C組和T2DM組體重差異無統計學意義(P>0.05)，且均值相近。與T2DM組相比，中強度運動組與高強度運動組小鼠體重顯著降低，差異有統計學意義(P<0.01)，低強度運動組小鼠體重差異無統計學意義(P>0.05)，但從均值可看出體重有所下降；與C組相比，中強度運動組、高強度運動組，低強度運動組小鼠體重差異有統計學意義(P<0.05，P<0.01)。運動干預前與運動干預后相比，運動干預各組小鼠體重有所下降。結果提示，有氧運動可降低小鼠體重，并且隨運動強度的增加而降低明顯。見表1。

表1 不同強度有氧運動干預前后體重

與T2DM組比較:1)P<0.01；與C組比較:2)P<0.05)，3)P<0.01

2.2不同強度訓練對小鼠FPG的影響 表2結果顯示有氧運動干預前，運動組與C組和T2DM組小鼠FPG差異均無統計學意義(P>0.05)。有氧運動干預后，低強度運動組小鼠FPG與C組和T2DM組差異均無統計學意義(P>0.05)；中、高強度運動組小鼠FPG與T2DM組相比差異均有統計學意義(P<0.05)，與C組相比差異有統計學意義(P<0.05)。表明，T2DM組4 w后FPG明顯升高；低、中、高強度運動組有所升高，血糖升高幅度遠小于T2DM組。

表2 不同強度訓練前后小鼠FPG的比較

與T2DM組比較:1)P<0.05；與C組比較：2)P<0.05,下表同

2.3不同強度訓練對小鼠各部位脂肪指數的影響 4 w有氧運動干預后，與T2DM組相比，運動干預組網膜脂肪指數下降，且隨著運動強度的增加，下降越明顯；與T2DM組相比，運動干預組皮下脂肪、腎周脂肪、附睪脂肪指數均隨運動強度的增加而下降，其中皮下脂肪指數和腎周脂肪指數下降明顯，附睪脂肪指數下降不明顯。結果提示，有氧運動可有效降低T2DM小鼠體內脂肪，促進脂代謝，且高強度有氧運動對內臟脂肪的減脂效果較為明顯(均P<0.05)，見表3。

表3 不同強度有氧運動對小鼠各部位脂肪指數的影響

3 分析與討論

流行病學資料顯示〔3〕，血脂代謝異常是糖尿病慢性并發癥(心腦腎血管疾病)的主要危險因素，而且脂質代謝紊亂又可加重胰島素抵抗，導致病情的進一步惡化。有氧運動可降低小鼠體重，并且伴隨運動強度的增加而降低明顯。柏友萍等〔4〕研究表明，運動能明顯降低大鼠麻醉后體重，并且伴隨運動強度增加而降低明顯，中、高強度運動明顯低于低強度運動。韓曉菲〔5〕對T2DM大鼠進行8 w游泳運動，與建模對照組相比，運動組糖耐量升高明顯。劉霞等〔6〕對T2DM大鼠有氧運動聯合膳食控制，運動方式采用60 min無負重游泳訓練12 w，結果顯示，單純的膳食控制不能顯著降低T2DM大鼠的24 h FPG和內脂素水平，而有氧運動聯合膳食控制可明顯降低其血糖、三酰甘油、總膽固醇和內脂素水平，增強其胰島功能，對糖尿病的治療有積極作用。本研究結果表明，有氧運功可以降低T2DM小鼠FPG。中、高強度有氧運動可以顯著降低T2DM小鼠FPG，且以中強度有氧運動效果最佳。低強度有氧運動也可降低小鼠FPG，但效果不明顯。

孫赟等〔7〕對117名明確診斷為T2DM患者分別進行高中低強度運動干預，12 w后中低運動強度組血糖控制情況有所改善，24 w后其血糖控制改善較為明顯，且三酰甘油及低密度脂蛋白水平也有明顯改善，其研究結果顯示，中低強度運動干預對糖尿病患者血糖控制及脂代謝改善有良好的促進作用。包勤文等〔8〕對老年T2DM患者進行常規治療的基礎上對58位實驗組患者進行有氧聯合抗阻運動干預6個月，其研究結果顯示，89.1%的患者FBG較運動干預前有明顯下降，88.1%的患者糖化血紅蛋白也比運動干預前有明顯降低，可見運動輔助糖尿病患者降糖有較好的效果，可以延緩糖尿病的發生發展。

本研究結果表明三種不同強度的運動干預對T2DM小鼠血糖等相關指標確實都有一定的影響，在不同程度上能夠起到降低血糖，控制糖尿病病情的作用。中強度(12 m/min)運動對T2DM小鼠無論是血糖降低，改善糖代謝，減少體脂含量，改善脂代謝，還是增強組織功能，都要優于低強度(8 m/min)和高強度(20 m/min)運動組。因此中強度運動對糖尿病的防治效果最好。但結合前期研究結果提示，運動防治糖尿病是需要長期堅持的治療，4 w的有氧運動干預效果不顯著，在后續的研究中力爭能夠發現運動防治糖尿病的最佳運動方案和最短防治療程，為糖尿病患者提供運動防治依據。