林延艷， 趙林雙， 劉 意

(廣州軍區(qū)武漢總醫(yī)院內(nèi)分泌科，湖北 武漢 430070)

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有氧運(yùn)動通過激活PI3K(p110α)/Akt信號通路保護(hù)2型糖尿病小鼠心功能*

林延艷， 趙林雙△， 劉 意

(廣州軍區(qū)武漢總醫(yī)院內(nèi)分泌科，湖北 武漢 430070)

目的： 探討高糖狀態(tài)下有氧運(yùn)動對小鼠心功能障礙的作用及相關(guān)機(jī)制，為糖尿病心功能障礙的運(yùn)動療法提供理論和實(shí)踐依據(jù)。方法: 將小鼠分成正常非運(yùn)動組(NNC組)、正常運(yùn)動組(ENC組)、糖尿病非運(yùn)動組(NDM組)和糖尿病運(yùn)動組(EDM組)。實(shí)驗結(jié)束后，評估小鼠的心臟功能，觀察心肌組織的病理改變、纖維化情況、ANP的mRNA表達(dá)、PI3K(p110α)及Akt的蛋白水平。結(jié)果: 超聲心動圖可見糖尿病小鼠心功能降低(P<0.05)，運(yùn)動干預(yù)后心功能逐漸恢復(fù)(P<0.05)。HE和Masson染色后光鏡下可見NDM組小鼠心肌結(jié)構(gòu)極度紊亂，細(xì)胞排列不規(guī)整，纖維化程度增加，而EDM組心肌受損程度改善。與NNC組相比，糖尿病小鼠心肌組織中ANP的mRNA表達(dá)上調(diào)，PI3K(p110α)和Akt的蛋白水平受抑制(P<0.05)，級聯(lián)失活。與NDM組相比，EDM組ANP的mRNA降低，PI3K(p110α)和Akt的蛋白水平升高(P<0.01)。結(jié)論: 糖尿病導(dǎo)致小鼠心肌損害，降低心功能；運(yùn)動干預(yù)可能通過激活PI3K(p110α)/Akt信號通路，緩解高糖導(dǎo)致的心功能障礙，保護(hù)心肌細(xì)胞。

運(yùn)動； 心功能； 糖尿病； 心肌

糖尿病(diabetic mellitus，DM)是一類發(fā)病機(jī)制復(fù)雜的疾病，在全球范圍內(nèi)已成為導(dǎo)致死亡的第3大危險因素。流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，80%以上糖尿病患者死于心血管系統(tǒng)疾病，是非糖尿病人群心血管系統(tǒng)疾病病死率的2～3倍[1]。其中，糖尿病心肌損害是DM常見而嚴(yán)重的心血管并發(fā)癥，也是心臟疾病的獨(dú)立危險因素，已逐漸成為人類健康的重要威脅之一。在糖尿病心肌損害的保護(hù)措施中，除藥物干預(yù)外，規(guī)律性地運(yùn)動在心肌保護(hù)作用中扮演重要的作用。作為DM的一個有效的心臟保護(hù)措施，運(yùn)動能否改善DM誘導(dǎo)的心肌結(jié)構(gòu)和功能損害及其發(fā)揮心肌保護(hù)作用的機(jī)制尚不明確。

在近10年的研究中，研究人員利用基因修飾等工具發(fā)現(xiàn)磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K)的p110α/蛋白激酶B(protein kinase B，PKB，又稱Akt)信號通路在心肌細(xì)胞生長和生存中扮演的重要作用。PI3K(p110α)不但參與了胰島素及胰島素樣生長因子1(insulin-like growth factor-1，IGF-1)對心臟生長發(fā)育的調(diào)控，且在鼠類的病理性心肌模型中，PI3K(p110α)還能抑制胚胎基因的重新編碼，模擬運(yùn)動訓(xùn)練所帶來的益處，最終延長壽命；而表達(dá)顯性負(fù)效體PI3K(p110α)的小鼠壽命年限明顯縮短[2]；PI3K(p110α)還與改善心臟能量物質(zhì)供應(yīng)、增強(qiáng)離體心臟心肌收縮力密切相關(guān)[3-5]。此外，PI3K(p110α)的下游Akt激活后也與細(xì)胞的各類調(diào)控反應(yīng)相關(guān)，包括抑制凋亡，調(diào)控細(xì)胞增殖、代謝、肥大等[6-8]。但PI3K(p110α)/Akt是否參與運(yùn)動的DM心肌保護(hù)作用目前尚未見到報道。本研究擬在構(gòu)建糖尿病模型小鼠，通過探索糖尿病狀態(tài)下心功能的改變與PI3K(p110α)/Akt信號通路激活的相關(guān)性，以進(jìn)一步了解運(yùn)動影響心功能的分子機(jī)制。

材 料 和 方 法

1 實(shí)驗動物

5周齡SPF級C57BL/6小鼠購自武漢大學(xué)動物實(shí)驗中心，體重13～15 g，實(shí)驗動物合格編號為42000500006666。飼養(yǎng)環(huán)境為室溫20～24 ℃，相對濕度40%～60%，基礎(chǔ)飼料由實(shí)驗動物中心提供，自由攝食飲水，12 h交替照明。

2 主要試劑

鏈脲佐菌素(streptozotocin，STZ)購自Sigma；BCA蛋白定量試劑盒(碧云天生物技術(shù)有限公司)；抗Akt抗體和抗p-Akt抗體(Cell Signaling Technology)；兔抗PI3K(p110α)抗體(武漢三鷹生物技術(shù)有限公司)；抗GAPDH抗體(杭州賢至生物有限公司)；兔抗羊II抗和羊抗兔II抗(武漢博士德生物工程有限公司)；TRIzol(Aidlab)；cDNA第一鏈合成試劑盒(Vazyme)。PCR引物由武漢擎科生物有限公司合成；血糖儀及血糖試紙(Johnson & Johnson)。

3 主要方法

3.1 糖尿病小鼠模型的建立 將適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后的小鼠隨機(jī)分成正常對照(normal control，NC)組和DM模型組，NC組普通飼料喂養(yǎng)，DM組高糖高脂飼料喂養(yǎng)(普通飼料中加入10%蔗糖、10%豬油、2%膽固醇和0.15%膽酸鈉)。4周后，全部小鼠禁食10 h，DM組按照50 mg/kg劑量腹腔注射STZ溶液，連續(xù)5 d，同時NC組注射等量檸檬酸緩沖液。72 h后測尾尖血糖，10 d后行腹腔注射葡萄糖耐量實(shí)驗(intrape-ritoneal glucose tolerance test，IPGTT)，造模成功標(biāo)準(zhǔn)為空腹血糖(fasting plasma glucose，F(xiàn)PG)≥7.0 mmol/L和(或)2 h 血糖(plasma glucose，PG)≥11.1 mmol/L。

3.2 實(shí)驗動物干預(yù)及分組 DM模型建立后，繼續(xù)8周高糖高脂喂養(yǎng)，再將NC組和DM組分為運(yùn)動亞組和非運(yùn)動亞組，即包括正常對照運(yùn)動組(normal control exercise group，ENC；n=8)、正常非運(yùn)動組(normal control non-exercise group，NNC;n=8)、糖尿病運(yùn)動組(diabetic exercise group，EDM;n=10)和糖尿病非運(yùn)動組(diabetic non-exercise group，NDM;n=10)。ENC和EDM組進(jìn)行5周的無負(fù)重游泳干預(yù)。運(yùn)動方案是Ploug等所用方法的改良版[9-10]：游泳訓(xùn)練 每天1次，每周5 d，第1次15 min，以后每次增加15 min直至每天45 min，按照每天45 min運(yùn)動量直至第2周結(jié)束，后3周每天運(yùn)動60 min，一共5周。

3.3 小鼠體重、空腹血糖和糖耐量情況的監(jiān)測 每周測定小鼠體重，每3周復(fù)測小鼠空腹血糖，開始運(yùn)動干預(yù)后改為每周監(jiān)測血糖。在最后一次運(yùn)動結(jié)束后給各組小鼠做IPGTT。

3.4 心功能及血壓的測量 各組小鼠于DM誘導(dǎo)15周末，用1%戊巴比妥鈉50 mg/kg腹腔注射麻醉，仰臥固定，使用Vevo 1100心臟超聲診斷儀測定心臟的大小和功能，在心臟收縮和舒張過程中測定左室舒張末期容積(left ventricular end-diastolic volume，LVEDV)和左室收縮末期容積(left ventricular end-systolic volume，LVESV)，比較左室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction，LVEF)及左室短軸縮短率(left ventricular shortening fraction，LVFS)以評價心臟收縮功能。處理動物前，清醒狀態(tài)下尾袖法給各組小鼠測量血壓。

3.5 樣本的收集及處理 最后一次游泳運(yùn)動結(jié)束24 h后，給所有小鼠稱重，腹腔注射1%戊巴比妥鈉50 mg/kg麻醉，留取心臟標(biāo)本，稱重，計算“心臟指數(shù)(HW/BW)=心臟重量(mg)/體重(g)”。部分心臟組織4%多聚甲醛固定，剩余心臟組織-70 ℃下保存。

3.6 心臟組織的病理結(jié)構(gòu)觀察 取4%多聚甲醛固定的心臟組織，常規(guī)的梯度脫水、石蠟包埋、切片(5 μm)，做常規(guī)HE、Masson染色，光鏡下觀察心臟組織形態(tài)病理學(xué)改變及纖維化程度。

3.7 實(shí)時熒光定量PCR實(shí)驗 提取小鼠心臟組織總RNA后經(jīng)分光光度計行RNA定量和定性檢測。ANP引物的正義鏈為5’-CTGGGACCCCTCCGATAGAT-3’，反義鏈為5’-CACTCTGGGCTCCAATCCTG-3’；β-actin引物的正義鏈為5’-CACGATGGAGGGGCCGGACTCATC-3’，反義鏈為5’-TAAAGACCTCTATGCCAACACAGT-3’。PCR的擴(kuò)增條件為94 ℃ 4 min； 94 ℃ 30 s， 56 ℃ 30 s， 72 ℃ 25 s， 30個循環(huán)；72 ℃ 5 min。擴(kuò)增完成后60 ℃開始升溫作熔解曲線驗證擴(kuò)增產(chǎn)物的特異性。反應(yīng)完成后設(shè)定基線值和閾值，計算機(jī)分析得到循環(huán)閾值(Ct)，基因相對表達(dá)量以2-ΔΔCt值計算分析。

3.8 Western blot法檢測蛋白表達(dá) 提取小鼠心臟組織總蛋白后BCA法測定總蛋白濃度。經(jīng)過10%的SDS-PAGE分離，PVDF膜印跡，5%脫脂奶粉室溫下封閉2 h，加入抗GAPDH抗體(1∶1 000)、抗Akt抗體(1∶1 000)、抗p-Akt抗體(1∶1 000)和抗PI3K(p110α)抗體(1∶1 500)，4 ℃孵育過夜。用封閉液稀釋相應(yīng)的經(jīng)辣根過氧化物酶(HRP)標(biāo)記的 II 抗(1∶50 000) 37 ℃搖床孵育2 h。洗去多余Ⅱ抗，經(jīng)ECL發(fā)光液發(fā)光、X光膠片壓片后顯影、定影。分析膠片灰度值，確定樣品中目的蛋白相對含量。

4 統(tǒng)計學(xué)處理

采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)表示。組間比較采用單因素方差分析，如差異顯著，對該指標(biāo)的均值進(jìn)行SNK-q檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

1 4組小鼠的體重、血糖情況

與NC組小鼠相比，DM組小鼠體重下降；與NNC組比較，ENC、NDM和EDM組的心臟指數(shù)增高。游泳干預(yù)后，EDM組小鼠的空腹血糖明顯低于NDM組，葡萄糖耐量也明顯改善，差異具有統(tǒng)計學(xué)顯著性(P<0.01)；而NNC和ENC組的空腹血糖和葡萄糖耐量變化不大。這說明運(yùn)動對正常小鼠血糖無影響，但在一定程度上可改善糖尿病小鼠空腹血糖、葡萄糖耐量情況，見圖1、表1。

Figure 1. The blood glucose levels of intraperitoneal glucose tolerance test (IPGTT) and the area under the curve. Mean±SD.n=4～5.*P<0.05vsNNC group;#P<0.05vsENC group;△P<0.05vsNDM group.

圖1 腹腔注射葡萄糖耐量實(shí)驗的血糖值及曲線下面積

表 1 運(yùn)動前后小鼠空腹血糖的變化情況

Table 1. The changes of fasting blood glucose in the mice before and after exercise (mmol/L. Mean±SD)

TreatmentnBeforeexerciseAfterexerciseNNC46．52±0．396．30±0．59ENC46．82±0．485．77±0．59&NDM523．98±1．16?#26．25±4．14?#EDM523．43±2．55?#18．87±3．51?#△&

*P<0.05vsNNC group;#P<0.05vsENC group;△P<0.05vsNDM group;&P<0.05vsbefore exercise.

2 4組小鼠的血壓、心功能情況

無論是對于正常小鼠還是DM小鼠，運(yùn)動均可以在一定程度上增強(qiáng)心肌收縮能力，改善心肌射血功能。與NNC組比較，未干預(yù)的DM小鼠心肌射血功能降低，LVEF和FS均下降，差異具有統(tǒng)計學(xué)顯著性(P<0.05)。在DM組中，運(yùn)動干預(yù)的EDM亞組的LVEF和FS明顯高于未干預(yù)的NDM亞組(P<0.05)。NDM組的LVESV明顯高于ENC組(P<0.05)，而各組的LVEDV變化較小，但差異無統(tǒng)計學(xué)顯著性。尾袖法測量各組小鼠血壓發(fā)現(xiàn)，NDM亞組的收縮壓、舒張壓均稍有降低，與ENC組比較，其收縮壓降低差異有統(tǒng)計學(xué)顯著性，而與其它組比較血壓變化的差異無統(tǒng)計學(xué)顯著性，見表2。

表2 各組小鼠心功能和血壓情況的比較

*P<0.05vsNNC group;#P<0.05vsENC group;△P<0.05vsNDM group.

3 心臟的病理學(xué)改變

HE染色可見NNC和ENC組小鼠的心肌細(xì)胞排列整齊，細(xì)胞核明顯，結(jié)構(gòu)清晰，染色均勻。NDM組小鼠心肌結(jié)構(gòu)極度紊亂，細(xì)胞排列十分不規(guī)整，心肌細(xì)胞間隙變大，連接不甚緊密，部分區(qū)域心肌斷裂，且心肌內(nèi)纖維化程度增加。EDM組心肌形態(tài)結(jié)構(gòu)較NDM組明顯改善，心肌細(xì)胞排列未見明顯紊亂，也未見明顯的肌纖維斷裂，細(xì)胞核形狀較規(guī)整，心肌結(jié)構(gòu)趨向正常，心肌纖維化程度降低,見圖2A。Masson染色可見NNC和ENC組小鼠的心肌細(xì)胞核為深藍(lán)色，膠原纖維呈綠色，細(xì)胞間可見少量膠原纖維均勻分布。NDM組小鼠的心肌纖維化程度增加，運(yùn)動干預(yù)后的EDM組心肌膠原纖維增生不甚明顯，走向較正常，見圖2B。

Figure 2. The pathological changes of the myocardial tissues under light microscope (×400).A: HE staining; B: Masson staining.

圖2 光鏡下心肌組織的病理學(xué)改變

4 運(yùn)動對小鼠心肌內(nèi)胚胎基因ANP mRNA表達(dá)的影響

與NNC和ENC組相比，NDM和EDM組心肌組織中胚胎基因ANP的mRNA表達(dá)上調(diào)(P<0.01)，而該胚胎基因的表達(dá)在NNC和ENC組間的差異無統(tǒng)計學(xué)顯著性。這說明高糖可以誘導(dǎo)心肌組織中胚胎基因的表達(dá)，但是運(yùn)動可以改善DM小鼠心肌組織中胚胎基因的表達(dá)，而運(yùn)動對正常小鼠心肌內(nèi)胚胎基因的表達(dá)無影響，見圖4。

5 運(yùn)動對心肌內(nèi)信號通路PI3K(p110α)/Akt蛋白表達(dá)的影響

如圖4結(jié)果顯示，T2DM顯著地降低PI3K(p110α)和磷酸化Akt的蛋白水平(P<0.01)，而高糖對這些蛋白的抑制作用可以被運(yùn)動所緩解，使得PI3K(p110α)和磷酸化Akt趨向正常組水平。這提示高糖狀態(tài)下，運(yùn)動對心臟的保護(hù)作用可能部分與PI3K(p110α)/Akt信號通路激活相關(guān)。

Figure 3. The mRNA expression of ANP (A) and the protein levels of PI3Kα/Akt (B, C) in the myocardium. Mean±SD.n=4～5.*P<0.05vsNNC group;#P<0.05vsENC group;△P<0.05vsNDM group.

圖3 心肌內(nèi)ANP mRNA表達(dá)及PI3Kα/Akt蛋白水平的變化

討 論

本實(shí)驗通過構(gòu)造糖尿病模型，發(fā)現(xiàn)運(yùn)動改善糖尿病小鼠血糖、心功能及病理性損傷的作用可能與PI3K(p110α)/Akt信號通路激活相關(guān)。

長期以來，運(yùn)動一直被視為DM藥物治療的有效輔助措施。近期研究發(fā)現(xiàn)，規(guī)律性地參加體育運(yùn)動，可降低50%的心血管疾病發(fā)生風(fēng)險[11]。即使對老年群體，運(yùn)動仍是一個重要的非藥物治療策略[12-13]。因此，早期合理運(yùn)動被視為預(yù)防心功能不全和心衰的重要措施之一。本實(shí)驗研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動不僅能在一定程度上降低DM小鼠空腹血糖和葡萄糖耐量，而且能改善糖尿病小鼠的心肌射血功能，減輕DM小鼠心肌病理性損害，保護(hù)高糖狀態(tài)下心肌細(xì)胞；但研究發(fā)現(xiàn)糖尿病小鼠血壓呈下降趨勢，考慮可能與受損的射血功能導(dǎo)致外周循環(huán)血量降低相關(guān)。眾所周知，長期的高血糖會導(dǎo)致心肌能量供應(yīng)不足，心肌纖維化加重，心肌發(fā)生病理性重構(gòu)，最終影響心臟的正常工作。運(yùn)動作為DM的重要保護(hù)措施之一，其發(fā)揮心肌保護(hù)作用的機(jī)制涉及多個方面，包括改善能量代謝，抑制細(xì)胞凋亡、氧化應(yīng)激損害、心肌纖維化等。但目前關(guān)于高糖狀態(tài)下，運(yùn)動對心肌細(xì)胞保護(hù)作用的具體信號通路尚未統(tǒng)一。

PI3K(p110α)大量表達(dá)于心血管系統(tǒng)中，在心肌細(xì)胞生長和正常心功能的維護(hù)中發(fā)揮重要的作用。一方面，PI3K(p110α)可以促使心肌功能的正常發(fā)揮，當(dāng)心肌過表達(dá)PI3K(p110α)或PI3K(p110α)上游信號受體IGF-1(IGF1R)時可促使心肌細(xì)胞增大或心臟生理性肥大；相反，當(dāng)表達(dá)顯性負(fù)效體PI3K(p110α)或者敲除PI3K(p110α)的調(diào)控亞基p85后可導(dǎo)致心臟變小，并且能抵消IGF-1受體過表達(dá)所誘導(dǎo)的生理性肥大[14-15]。PI3K(p110α)過表達(dá)還可以促使冠狀動脈血管生成以保證心肌細(xì)胞氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)的順利供應(yīng)[3]，增強(qiáng)離體心臟的收縮功能[4]；而當(dāng)顯性負(fù)效體PI3K(p110α)過表達(dá)時則會降低心臟基本收縮能力[16]。另一方面，PI3K(p110α)還可以保護(hù)病理狀態(tài)下的心功能：在擴(kuò)張性心肌病模型中，PI3K(p110α)還能通過模擬運(yùn)動訓(xùn)練，抑制胚胎基因的重新編碼，延長壽命；而表達(dá)顯性負(fù)效體PI3K(p110α)的小鼠則出現(xiàn)壽命年限縮短[2]。敲除PI3K(p110α)會加重因壓力負(fù)荷或心肌梗死導(dǎo)致的病理性的心肌損害，但PI3K(p110α)激活后可以緩解上述病理變化所導(dǎo)致的損害[2, 17]。此外，研究發(fā)現(xiàn)，PI3K(p110α)的下游Akt也控制各類調(diào)節(jié)反應(yīng)，包括抑制凋亡，調(diào)控細(xì)胞增殖、代謝、肥大等[6-7]。簡而言之，PI3K(p110α)/Akt信號通路在生理性心肌生長中扮演重要角色，并且可以保護(hù)病理狀態(tài)下的心肌，改善心肌功能，延長壽命。

本研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動干預(yù)后的小鼠心肌組織中PI3K(p110α)表達(dá)和Akt磷酸化水平增強(qiáng)，PI3K(p110α)/Akt信號通路被激活；NDM組小鼠心肌內(nèi)PI3K(p110α)表達(dá)及Akt磷酸化水平受抑制，而運(yùn)動干預(yù)的EDM組小鼠心肌內(nèi)PI3K(p110α)表達(dá)和Akt磷酸化水平得以改善。結(jié)合前人研究的成果，我們推測運(yùn)動后的糖尿病小鼠心肌內(nèi)PI3K(p110α)/Akt信號通路被激活，活化的PI3K(p110α)/Akt信號通路通過作用于其下游的磷酸化糖原合成激酶、內(nèi)皮型一氧化氮合酶、哺乳動物雷帕霉素靶蛋白等，提高細(xì)胞生存率，保護(hù)高糖狀態(tài)下的心肌細(xì)胞[6, 18-19]。因此我們認(rèn)為，運(yùn)動對高糖狀態(tài)下小鼠心肌細(xì)胞的保護(hù)作用可能或至少部分是通過激活PI3K(p110α)/Akt信號通路實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)運(yùn)動誘導(dǎo)PI3K(p110α)表達(dá)增強(qiáng)時，其下游的Akt也隨之被激活，再通過一系列的蛋白激活促進(jìn)心肌細(xì)胞發(fā)生生理性肥大，調(diào)控代謝，增強(qiáng)心肌收縮力，從而保護(hù)病理狀態(tài)下的心肌細(xì)胞，改善心功能。運(yùn)動這種保護(hù)糖尿病心肌功能、延緩糖尿病心肌損害發(fā)生發(fā)展的作用，在臨床上可以在一定程度上改善糖尿病患者生活質(zhì)量，減輕經(jīng)濟(jì)壓力，并且還能避免藥物治療帶來的或多或少的副作用。

總之，本實(shí)驗提示在運(yùn)動保護(hù)DM心肌細(xì)胞的機(jī)制研究中，PI3K(p110α)/Akt信號通路的激活發(fā)揮關(guān)鍵的作用；該信號通路激活后可以降低高糖狀態(tài)導(dǎo)致的心肌損傷，增強(qiáng)心肌收縮能力，最終改善心功能，這為DM心肌損害的治療甚至逆轉(zhuǎn)心肌損害提供了新思路。

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(責(zé)任編輯： 林白霜， 羅 森)

Aerobic exercise protects cardiac function of T2DM mice by activation of PI3K (p110α)/Akt signaling pathway

LIN Yan-yan, ZHAO Lin-shuang, LIU Yi

(DepartmentofEndocrinology,WuhanGeneralHospitalofGuangzhouMilitaryCommand,Wuhan430070,China.E-mail:zls7111@aliyun.com)

AIM: To study the protective effect of aerobic exercise on cardiac dysfunction in mice and its mechanism, and to provide theoretical and practical basis for the exercise therapy of diabetic cardiac dysfunction.METHODS: The mice were divided into normal control non-exercise (NNC) group, normal control exercise (ENC) group, diabetic non-exercise (NDM) group and diabetic exercise (EDM) group. At the end of the experiment, the cardiac function was evaluated by echocardiography. The pathological changes of the myocardial tissues and the development of fibrosis were observed. The mRNA expression of ANP, and the protein levels of PI3K (p110α) and Akt were determined. RESULTS: The decrease in cardiac function of diabetic mice was observed, and the cardiac function recovered after exercise intervention (P<0.05). Under light microscope with HE and Masson staining, the myocardial structure in NDM group was in extreme disorder, cell arrangement was not neat, and the degree of fibrosis increased, but the myocardial damage was improved in ENC group. Compared with NNC group, the mRNA expression of ANP in the myocardium of diabetic mice was up-regulated (P<0.05). The protein levels of PI3K (p110α) and Akt were decreased (P<0.05), and the cascade was inactivated. Compared with NDM group, the mRNA expression of ANP was down-regulated and the protein levels of PI3K (p110α) and Akt were up-regulated in EDM group (P<0.05). CONCLUSION: Diabetes results in myocardial damage in mice, and reduces cardiac function. Exercise intervention alleviates the heart dysfunction induced by high glucose via activating PI3K(p110α)/Akt signaling pathway to protect the structure and function of the myocardium.

Exercise; Cardiac function; Diabetes mellitus; Myocardium

1000- 4718(2017)01- 0073- 06

2016- 05- 18

2016- 11- 09

湖北省自然科學(xué)基金資助項目(No. 2012FFB06807)

R363; R587.2

A

10.3969/j.issn.1000- 4718.2017.01.012

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