关键词:
良性前列腺增生
胰岛素抵抗
IGF-1
胰岛素样生长因子
有氧运动
IGF-1R
AKT
ERK
摘要:
研究目的:本研究以高脂饮食诱导胰岛素抵抗小鼠为基础,通过8周跑台运动干预,主要观察胰岛素样生长因子1(Insulin-like growth factor 1,IGF-1)及其受体(Insulinlike growth factor 1 receptor,IGF-1R)在胰岛素抵抗小鼠血清和前列腺中的变化以及相关下游通路细胞外信号调节激酶(Extracellular signal-regulated kinase,ERK)和AKT的蛋白表达。从而探讨胰岛素抵抗小鼠良性前列腺增生的发生机制以及有氧运动对其改善作用。研究方法:SPF级4-8周龄C57BL/6J小鼠30只,随机分为两组:对照组(Control,C组,n=10)进行普通饲料喂养,高脂饮食组(High fat diet,HFD组,n=20)小鼠喂食高脂饲料。经过12周饮食干预后,进行胰岛素耐量测试和葡萄糖耐量测试,两组小鼠血糖水平曲线下面积出现显著性差异则判定胰岛素抵抗模型建立成功。建立成功后进行运动干预,C组小鼠继续喂食普通饲料,HFD组继续喂食高脂饲料,随机分为高脂组(H组,n=10)、运动组(E组,n=10),E组运动方案为小鼠跑台运动,14m/min,60min/次/天,每周5天,共8周。8周有氧运动干预结束后,进行胰岛素耐量测试和葡萄糖耐量测试。采集血液,进行小鼠安乐死,剥离前列腺组织称量(Prostate weight,PW),并计算前列腺指数(Prostate index,PI)、用水取代法测量各组小鼠前列腺体积(Prostate volume,PV);HE染色观察前列腺组织病理学改变;用ELISA检测血清中胰岛素和胰岛素样生长因子1(Insulin-like growth factor 1,IGF-1);免疫组织化学法检测前列腺中胰岛素样生长因子1受体(Insulin-like growth factor 1 receptor,IGF-1R);Western Blot检测前列腺组织中IGF-1R、AKT和ERK等蛋白的相对表达含量。实验结果以均值加减标准差(M±SD)表示,统计方法两组间差异性检验用独立样本t检验;多组间差异性分析用单因素方差分析;显著性用p<0.05表示。研究结果:(1)12周饮食诱导后,与C组相比较,HFD组的胰岛素耐量测试和葡萄糖耐量测试曲线下面积明显升高,两组数据具有显著性差异(p<0.01),提示HFD组小鼠出现胰岛素抵抗;8周有氧运动干预后,与H组相比较,E组的胰岛素耐量测试和葡萄糖耐量测试曲线下面积明显降低,两组数据具有显著性差异(p<0.05);与C组比较,H组小鼠血清中IGF-1和胰岛素含量明显升高,两组结果具有显著性差异(p<0.05)。与H组比较,E组小鼠血清中IGF-1和胰岛素含量明显降低,结果具有显著性差异(p<0.05);(2)8周有氧运动干预后H组小鼠PV(0.13±0.044)ml、PW(0.11±0.03)g与C组小鼠PV(0.08±0.03)ml、PW(0.07±0.02)g相比,具有显著性升高(p<0.05)。H组小鼠PI(2.34±0.68)与C组小鼠(2.59±0.78)相比,无统计学意义;8周有氧运动对胰岛素抵抗合并前列腺增生小鼠PW、PV、PI等相关指标的变化均无显著性差异;(3)8周有氧运动干预后,对各组小鼠前列腺组织进行HE染色发现,C组小鼠前列腺腺腔正常,前列腺细胞形态正常规则分布;与C组小鼠比较,H组小鼠前列腺腺腔增大,不规则的上皮结构存在;与H组小鼠比较,E组小鼠前列腺腺腔变小,不规则的上皮结构较少;(4)8周有氧运动干预后,与C组相比,H组小鼠前列腺组织IGF-1R阳性表达具有显著性升高,与H组相比,E组小鼠前列腺组织IGF-1R阳性表达出现显著性降低;(5)20周后,与C组相比,H组小鼠前列腺组织IGF-1R、AKT、ERK总蛋白显著升高(p<0.05)。与H组相比,E组小鼠前列腺组织IGF-1R总蛋白降低,但是两组结果没有显著性差异。E组小鼠前列腺组织AKT、ERK总蛋白明显升高,两组结果有显著性差异(p<0.05)。研究结论:(1)12周高脂饮食诱导小鼠出现胰岛素抵抗,并且在本实验研究中发现,胰岛素抵抗小鼠出现BPH,成功建立了IR小鼠BPH模型。(2)8周有氧运动干预能够降低血清中胰岛素和IGF-1的浓度,显著改善胰岛素抵抗小鼠的胰岛素敏感性;可能通过下调前列腺组织中IGF-1R及其相关的蛋白表达,降低前列腺腺腔面积抑制BPH的进展,进而改善BPH;8周有氧运动对PV、PW和PI均无显著性影响。