魏珊珊， 梁丹丹， 嚴(yán)曉波， 劉磊矗

(1. 重慶大學(xué)體育學(xué)院， 重慶 400044； 2. 合肥職業(yè)技術(shù)學(xué)院公衛(wèi)教研室， 安徽 巢湖 238000)

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運動結(jié)合單不飽和脂肪酸攝入對大鼠胰島素抵抗的影響*

魏珊珊1△， 梁丹丹2， 嚴(yán)曉波1， 劉磊矗1

(1. 重慶大學(xué)體育學(xué)院， 重慶 400044； 2. 合肥職業(yè)技術(shù)學(xué)院公衛(wèi)教研室， 安徽 巢湖 238000)

目的：通過觀察運動結(jié)合單不飽和脂肪酸對SD大鼠胰島素抵抗的影響，為糖尿病患者科學(xué)合理飲食及運動提供理論依據(jù)。方法：將SD大鼠隨機分為空白對照組(C組)、飽和脂肪酸組(S組)、單不飽和脂肪酸膳食組(M組)、單不飽和脂肪酸+運動組(ME組)，分別觀察體重、體脂、血糖、空腹胰島素(FINS)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、內(nèi)臟脂肪素(visfatin)的變化。結(jié)果：與C組相比，S組體重、體脂均增加(P<0.01)，血糖、FINS、TG、TC升高(P<0.01)，visfatin降低(P<0.05)；與S組相比，M組體重及體脂無明顯變化，但ME組體重及體脂相比S組及M組均有降低(P<0.05)，M組及ME組血糖、FINS下降，TG、TC降低(P<0.01)，LDL-C的水平下降(P<0.01)，visfatin的水平升高(P<0.01)，并且ME組血糖、FINS、TG、TC、LDL-C的水平低于M組(P<0.05)，而血漿visfatin的水平則明顯高于M組(P<0.05)。結(jié)論：與飽和脂肪酸飲食相比，運動及單不飽和脂肪酸飲食共同干預(yù)可以明顯改善大鼠的胰島素抵抗，并且變化的機制可能與內(nèi)臟脂肪素的降低有關(guān)。

單不飽和脂肪酸；運動；胰島素抵抗；內(nèi)臟脂肪素

monounsaturated fatty acid diet; exercise； insulinresistance; visfatin

胰島素抵抗(insulin resistance，IR)是2型糖尿病發(fā)生的基礎(chǔ)，其發(fā)生除遺傳因素的作用外，生活方式的影響最為突出，研究發(fā)現(xiàn)飲食中攝入脂肪酸的類型對胰島素的利用也有不同影響，飽和脂肪酸(saturated fatty acid，SFA)攝入增多使IR的發(fā)生增加[1]，而單不飽和脂肪酸(monounsaturated fatty acid，MFA)替代部分能量攝入有助于改善IR，但大量添加會帶來的各種影響研究較少。本研究擬采用運動與單不飽和脂肪酸結(jié)合干預(yù)的方式，觀察大鼠胰島素抵抗的發(fā)展情況，為研究運動及飲食干預(yù)IR的機制提供新思路。

1 材料與方法

1.1 實驗動物及分組

48只斷乳SD雌性大鼠體重(90±3)g，均為5周齡，由重慶醫(yī)科大學(xué)提供，隨機分為4組(n=12)：空白對照組(C組)、飽和脂肪酸組(S組)、單不飽和脂肪酸膳食組(M組)、單不飽和脂肪酸+運動組(ME組)。大鼠飼養(yǎng)于屏障環(huán)境中，明暗周期12 h(6∶00～18∶00)，自由采食、飲水，溫度(23±1)℃，濕度(50±5)%。

1.2 動物飼料

大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)l周后，對照組給予維持日糧，能量含量為3．5 kcal/g，各組飲食總熱量相同(熱量組成：碳水化合物30%，脂肪50%，蛋白質(zhì)20%)，其中飽和脂肪酸組飲食采用豬油(單不飽和脂肪酸43．2%，多不飽和脂肪酸8．5%，飽和脂肪酸48．3%)，單不飽和脂肪酸組采用油茶籽油(單不飽和脂肪酸80．3%，多不飽和脂肪酸5．65%，飽和脂肪酸14．05%，單不飽和脂肪酸+運動組飼料同上)。共喂養(yǎng)10周。

1.3 方法

ME組自喂養(yǎng)第2周起運動適應(yīng)一周后進行游泳運動[4]，水溫34℃～36℃，每周5次。訓(xùn)練時間從30 min開始，逐漸增加運動時間，直到60 min，共訓(xùn)練8周。

每周一為大鼠稱體重并記錄，各組大鼠喂養(yǎng)方式一致。實驗結(jié)束后，各組大鼠禁食8 h以上，腹主動脈取血，分離血清。取出附睪脂肪墊及腎周的脂肪墊，生理鹽水沖洗，濾紙吸干稱重，測定各大鼠體脂含量。血糖和空腹胰島素(FINS)采用放免法測試，試劑盒由北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司提供，TG、TC試劑購自于上海藍(lán)怡科技有限公司，測試用全自動生化儀由重慶醫(yī)科大學(xué)提供，大鼠內(nèi)脂素(visfatin) ELISA分析試劑盒購自艾美捷科技有限公司。

以上測試均嚴(yán)格按照試劑盒說明要求測試。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 體重和脂體百分比

與C組相比，S組與M組大鼠體重、脂體百分比均增高(P<0.05,P<0.01)，且M組與S組間并無明顯差異。說明飽和脂肪酸及單不飽和脂肪酸的攝入都使大鼠體內(nèi)的脂肪含量升高。

而進行8周游泳訓(xùn)練后，與M組相比，ME組脂體百分比下降，且ME組體重、脂體百分比也明顯低于S組(P<0.01)。說明高單不飽和脂肪酸的攝入同樣可能增加脂肪的積聚，而運動有明顯促進體脂代謝、降低體重的作用(表1)。

GroupBodyweight(g)PBF(%)Control211．2±10．17．6±1．4S256．4±13．3??15．0±1．2?M241．2±9．5?11．7±1．6?ME203．7±7．3##△9．9±2．0##

S: Saturated fatty acid group; M: Monounsaturated fatty acid group; ME: Monounsaturated fatty acid and exercise group

*P<0.05，**P<0.01vscontrol group；#P<0.01vsS group；△P<0.05vsM group

2.2 飲食及運動干預(yù)后各組生化指標(biāo)的變化

與C組相比，S組血糖、空腹胰島素明顯增高(P<0.01)，血TG、TC升高，差異具有顯著性(P<0.05)，HDL-C則明顯下降(P<0.05)，LDL-C明顯升高(P<0.01)。提示飽和脂肪酸飲食后胰島素抵抗明顯發(fā)生，且血脂代謝存在異常。與S組相比，M組血糖、空腹胰島素均下降(P<0.05)，但空腹胰島素仍高于C組(P<0.05),血TG、TC也有明顯降低(P<0.01)。LDL-C與S組相比降低，但HDL-C無明顯變化。提示用單不飽和脂肪酸代替部分熱量的飲食有助于改善胰島素抵抗。ME組與S組相比，血糖、空腹胰島素均降低(P<0.05)，且血清胰島素低于M組(P<0.05)，LDL-C降低，HDL-C升高(P<0.05)，但與C組、M組間無明顯差異，結(jié)果提示運動與單不飽和脂肪酸脂肪酸共同作用后，胰島素抵抗及血脂的代謝情況得到改善。

與C組相比，S組與M組空腹脂肪素(visfatin)升高(P<0.05)，與S組相比，M組無明顯差異，但ME組visfatin降低，并且ME組的水平明顯低于M組(P<0.01，表2)。說明飽和脂肪酸飲食后，內(nèi)臟組織分泌的空腹visfatin的上升與胰島素抵抗的產(chǎn)生可能具有一定相關(guān)性，而增加單不飽和脂肪酸攝入后并無明顯變化，但單不飽和脂肪酸飲食加8周運動后，血漿visfatin的水平都明顯降低，提示飲食與運動聯(lián)合干預(yù)可能是較強的改善脂肪代謝、刺激visfatin降低的因素，與改善胰島素抵抗的程度有相關(guān)性。

3 討論

高脂膳食的攝入與胰島素抵抗發(fā)生有密切的聯(lián)系，而運動可能通過降低游離脂肪酸、腫瘤壞死因子的水平，同時增加了脂聯(lián)素脂肪動員,促進糖脂代謝的正?；痆2]。目前研究發(fā)現(xiàn)改善胰島素抵抗的有效方式為運動及膳食相結(jié)合，孫慶艷等研究發(fā)現(xiàn)[3]，運動與膳食均可改變胰島素的敏感性，但高脂飲食與低脂飲食分別結(jié)合運動后胰島素指數(shù)無明顯差異。

同時，許多研究開始關(guān)注飲食成分的構(gòu)成，不飽和脂肪酸替代部分能量的飲食有助于改善糖脂利用，改善胰島素抵抗，在2型糖尿病的發(fā)生發(fā)展過程中具有重要意義。但飲食中多不飽和脂肪酸及單不飽和脂肪酸的作用目前尚未統(tǒng)一，有研究表明，將糖耐量正常人群分為3組，分別給予飽和脂肪酸飲食、多不飽和脂肪酸飲食及單不飽和脂肪酸飲食，給予短期飲食干預(yù)，OGTT實驗表明單不飽和脂肪酸組增高，空腹Visfatin顯著升高，并且Visfatin與HOMA-IR呈明顯負(fù)相關(guān)。說明單不飽和脂肪酸飲食在實驗人群中可以改善胰島素抵抗[4]。并且單不飽和脂肪酸飲食的影響還反映短期Visfatin升高可以降低血糖，長期visfatin升高又加速脂肪細(xì)胞的堆積，造成visfatin分泌過多，形成IR[5]。

Tab. 2 Contrast of blood sugar， blood serum and other biochemical ±s， n=12)

S: Saturated fatty acid group; M: Monounsaturated fatty acid group; ME: Monounsaturated fatty acid and exercise group; FINS: Fasting serum insulin; TG: Triglycerides; TC: Total cholesterol; HDL-C: High density lipoprotein cholesterol; LDL-C: Low density lipoprotein cholesterol

*P<0.05，**P<0.01vscontrol group；#P<0.05，##P<0.01vsS group；△P<0.05vsM group

內(nèi)臟脂肪素(visfatin)是一種脂肪細(xì)胞因子[6]，內(nèi)臟脂肪素具有降低血糖、調(diào)節(jié)脂肪形成、調(diào)節(jié)炎癥與免疫反應(yīng)和類胰島素樣等作用，提示它可能和2型糖尿病、肥胖、胰島素抵抗密切相關(guān)[7]，但對其在胰島素抵抗形成過程中的作用并不清楚。有研究表明內(nèi)臟visfatin的基因表達(dá)與內(nèi)臟脂肪量呈正相關(guān)，而visfatin本身對與胰島素水平及血糖的水平調(diào)節(jié)并不明顯，更有可能是通過胰島素下游IRS-1,P13K等信號傳導(dǎo)途徑作用，通過調(diào)節(jié)內(nèi)臟脂肪組織形成參與胰島素抵抗的過程[8]。但目前各種相關(guān)研究結(jié)論并不統(tǒng)一。

已有研究顯示運動可以促使肌肉及脂肪組織釋放IL-6，引起循環(huán)中IL-6濃度增高[9]，因而運動最終可以通過抑制脂肪組織內(nèi)visfatin的基因表達(dá)，從而達(dá)到運動減少內(nèi)臟脂肪的效果。這可能是運動減少visfatin進而改善肥胖的機制之一。

本次實驗將單不飽和脂肪酸飲食與運動干預(yù)相結(jié)合，實驗結(jié)果表明，與飽和脂肪酸飲食組大鼠相比，只采用單不飽和脂肪酸飲食干預(yù)的大鼠，體重、體脂仍然增加，可能與單不飽和脂肪酸攝入的含量相關(guān)，即使采用單不飽和脂肪酸替代部分熱量，大量攝取仍有可能引起脂肪的積聚。單不飽和脂肪酸結(jié)合8周運動組大鼠則體重、體脂都能夠控制在正常范圍內(nèi)，說明飲食結(jié)合運動仍然是改善肥胖的首選。只采用單不飽和脂肪酸飲食干預(yù)的大鼠，血糖、FINS、血脂均比飽和脂肪酸組降低，但血漿visfatin并無明顯變化。相比下飲食結(jié)合運動干預(yù)的大鼠，F(xiàn)INS、TG、TC的水平更加接近正常范圍，LDL-C的水平明顯降低，血漿visfatin則明顯下降，內(nèi)臟脂肪含量的下降一致。本研究表明單不飽和脂肪酸結(jié)合運動的干預(yù)方式優(yōu)于只采用單不飽和脂肪酸干預(yù)的方式，飲食及運動共同作用有助于平衡能量代謝，改善胰島素敏感性，作用機制可能與visfatin對內(nèi)臟脂肪合成的調(diào)節(jié)有關(guān)，進一步的研究將有助于明確visfatin在胰島素抵抗中的具體機制。

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