耐力運動結合雷帕霉素對高脂膳食大鼠骨骼肌能量代謝相關基因表達的影響

廖八根 李燕飛

廣州體育學院運動醫學室（廣州510150）

長時間高脂膳食可導致骨骼肌線粒體氧化功能和能量代謝紊亂，誘發肥胖和胰島素抵抗，而運動則可協調改善骨骼肌脂肪酸和線粒體氧化代謝，降低肥胖，改善胰島素敏感性[1]。運動可增加或上調高脂膳食時骨骼肌線粒體氧化和能量代謝有關蛋白的活性或基因表達[2]，但運動改善高脂膳食時骨骼肌能量代謝相關蛋白活性或基因表達的分子機制目前并不完全清楚。

哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mechanistic target of rapamycin，mTOR）是胰島素/胰島素樣生長因子下游信號中的一個絲蘇氨酸蛋白激酶，存在mTORC1 和mTORC2 兩種功能形式的蛋白復合體，不僅參與調控細胞大小，而且參與調節細胞代謝，是胰島素信號和能量信號的重要整合感受器[3-4]。高脂膳食肥胖可持續激活骨骼肌mTORC1/核蛋白體S6 激酶1（ribosomal pro?tein S6 kinase 1，S6K1）信號，在肥胖誘導的胰島素抵抗中起重要作用[3]。研究[5-6]顯示mTOR 可影響骨骼肌線粒體氧化能力和胰島素敏感性。細胞學研究[7-8]表明mTORC1 促進骨骼肌細胞脂質合成，抑制酯解和脂肪酸氧化。對組織特異性的mTOR相關成份基因敲除小鼠[9-12]的研究結果顯示，mTORC1 促進骨骼肌線粒體氧化功能，骨骼肌mTORC1 失活損害線粒體氧化功能并下調過氧化物酶增殖體激活受體β（peroxisome prolif?erator-activated receptorsβ，PPARβ）、過氧化物酶體增殖物激活體輔激活因子1α（peroxisome proliferater-ac?tivated receptor gamma coactivator 1α，PGC -1α）等基因表達。然而對于S6K1 敲除小鼠[13，14]，喂食高脂膳食反而改善其糖耐量，增加骨骼肌脂肪酸氧化能力及能量支出，上調PGC -1α、PPARβ等基因表達。耐力運動則可降低肥胖大鼠慢肌mTORC1/S6K1活性，改善胰島素敏感性[15]?！?br>