研究目的:Ⅱ型糖尿病是一种由胰腺β细胞功能障碍和外周器官胰岛素抵抗联合引起的与年龄和生活方式相关代谢疾病,影响身体多器官和组织(如心脏、血管、肝和肌肉等)。非酒精性脂肪肝病(nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD)是最常见的糖尿病肝损伤,其病理特征是肝脏脂质过度积累,进而导致肝细胞损伤、非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis, NASH)、肝纤维化和肝细胞肝癌。NAFLD的病因复杂,通常认为脂肪变性、胰岛素抵抗、铁超载、氧化应激和线粒体功能障碍是其发生和发展的重要因素。近年来,越来越多的证据表明,铁死亡在NAFLD的发病机制中发挥重要作用。铁死亡是一种铁离子依赖性、氧化型的非编程性细胞死亡,其主要特征包括脂质活性氧积累、铁离子积累和脂质过氧化。由于肝脏易发生氧化损伤,铁超载是多种肝脏重大疾病的一项病理特征。有研究证实铁死亡可能触发脂肪肝变性的炎症反应,导致NASH的发生与发展,并且在NAFLD动物模型中观察到肝细胞铁死亡的发生早于细胞凋亡,而铁螯合剂可以改善NAFLD动物模型中肝细胞的死亡、炎症及纤维化,减少脂滴的蓄积,减轻了肝脏损伤。我们团队前期研究发现,跑台运动训练可降低糖尿病小鼠NAFLD和肝纤维化。文献报道,运动可以通过减轻铁死亡改善心脑疾病,但是运动能否通过p38MAPK通路减轻肝脏铁死亡以改善NAFLD尚不明确。因此,本研究旨在探讨铁死亡在有氧运动改善Ⅱ型糖尿病小鼠非酒精性脂肪肝病中的作用及分子机制,为临床上运动训练治疗糖尿病NAFLD提供实验依据。研究方法:于常州卡文斯实验动物有限公司购入10只8周龄m/m雄性小鼠和40只db/db小鼠,以普通饲料饲养。喂养期间自由进食进水,光照比为12h:12h。小鼠适应性喂养一周后,将m/m小鼠作为阴性对照组(n=10)Software for Bioimaging,30只db/db小鼠随机分为模型组(n=10),跑台运动组(n=10)和跑台运动联合p38MAPK抑制剂组(n=10)。分组后正式开始干预,运动组和跑台运动联合p38抑制剂组进行跑台运动干预,运动方案为:每天训练40min,每次先以5m/min的速度适应性运动5min,再以10m/miTalazoparib化学结构n的速度运动30min,最后以5m/min的速度运动5min后停止训练,跑台坡度为0°,每周干预5天,持续运动8周,训练期间可适当驱赶保证实验结果的正确性。跑台运动联合p38MAPK抑制剂组腹腔注射p38MAPK抑制剂SB203580,注射剂量按小鼠计算,浓度为5mg/kg,每周干预5天,持续干预8周,跑台运动联合p38MAPK抑制剂组在腹腔注射2h后进行跑台运动干预。8周干预结束后禁食测空腹血糖及体重,次日取材,摘眼球取血,分离血清备用,摘取肝脏后称重计算肝/体比值;肝脏石蜡切片做HE染色、油红染色及Masson染色观察肝脏组织病理形态学;试剂盒检测血清中总胆固醇(total cholesterol, TC)、甘油三酯(triglyceride, TG)、丙氨酸转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、高密度脂蛋白(high density lipoprotein, HDL)、低密度脂蛋白(low density lipoprotein, LDL)的含量;试剂盒测定肝组织中铁死亡相关蛋白谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)和金属离子Fe2+表达水平;Western blotting检测肝脏纤维化相关蛋白CollagenⅠ及α-SMA、脂肪变性相关蛋白ACC1和SREBF1的表达水平;所有数据均以平均数±标准差表示,结果用Prism Graphpad 9.0软件进行分析,采用单因素方差分析(Analysis of variance, ANOVA)进行组间比较,组间显著水平为P<0.05、P<0.01、P<0.001、P<0.000 1、P<0.000 01。研究结果:1.油红染色及HE染色结果显示:与对照组组相比,模型组肝细胞内可见数量较多、体积较大的红染的脂滴,肝细胞存在肿胀和脂肪变性,运动干预使肝内脂滴数量明显减少、体积缩小,脂肪变性细胞减少。2. Masson染色结果显示:与对照组组相比,模型组肝脏内有明显的纤维化和胶原沉积,而运动干预明显减少细胞内胶原沉积;与运动干预组相比,运动干预联合抑制剂组脂滴及纤维化细胞数量增多。3.肝脏和血清生化指标检测结果显示:与对https://www.selleck.cn/products/dabrafenib-gsk2118436.html照组相比,模型组血糖、肝体比值、血清中TG、TC、LDL、ALT及AST含量显著增加(P<0.05),提示模型组小鼠肝脏受损严重,而运动干预显著降低db/db小鼠血糖、肝体比值、血清中TG、TC、LDL、ALT及AST含量(P<0.01),改善NAFLD肝损伤。4.铁死亡相关指标检测结果显示:与对照组相比,模型组GSH表达显著降低(P<0.001),MDA及Fe2+表达显著增高(P<0.01),提示模型组肝脏中发生铁死亡;而运动干预显著增加肝脏GSH表达量(P<0.001),降低MDA及Fe2+含量(P<0.000 1);与运动干预组相比,运动干预联合p38抑制剂组的MDA及Fe2+表达进一步增高(P<0.0001),提示抑制p38信号逆转了运动减轻肝脏铁死亡的效果。5.Western blotting结果显示:与模型组相比,运动干预组CollagenⅠ、α-SMA、ACC1和SREBF1表达显著下降(P<0.05);而运动干预联合p38抑制剂增加CollagenⅠ、α-SMA、ACC1和SREBF1表达水平(P<0.05),提示运动干预能够改善NAFLD的肝纤维化和脂肪变性,而使用p38抑制剂逆转了运动对肝纤维化和脂肪变性的有益效应。研究结论:8周跑台运动可抑制糖尿病小鼠肝细胞铁死亡并改善NAFLD,抑制p38信号会逆转运动改善糖尿病小鼠肝脏铁死亡及肝细胞损伤的效应。8周跑台运动可有效缓解II型糖尿病小鼠NAFLD,其机制可能与跑台运动通过p38MAPK依赖途径抑制铁死亡、降低肝脏纤维化有关。