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研究目的:线粒体功能损伤是神经元损伤和产生认知障碍的重要机制之一,对病理状态下神经元线粒体功能损伤改善研究有着重要的意义。本研究通过运动和EGCG给药单独或共同干预,从SIRT1/PGC-1通路及下游蛋白表达的角度探讨不同干预方式在改善II型糖尿病大鼠海马线粒体功能损伤中的作用,从线粒体的生物合成、线粒体的抗氧化应激能力、线粒体融合/分裂和线粒体自噬等方面讨论其改善作用和机制,为运动和EGCG的神经保护作用提供理论和实验依据。研究方法:同批次SPF级6周龄雄性SD大鼠152只,随机分成正常对照组(42只)和高脂饮食组(110只);正常对照组随机分为三组:4周正常对照组(12只)、8周正常对照组(12只)和12周正常对照组(18只);高脂饮食组通过6周高脂饮食加小剂量链脲佐菌素(STZ,30mg/kgbw)诱导II型糖尿病(T2DM)大鼠模型,观察4周、8周和12周的大鼠海马线粒体呼吸链复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性的变化。将诱导产生的II型糖尿病大鼠分为糖尿病对照组(16只)、糖尿病运动组(18只)、糖尿病给药组(19只)和糖尿病运动给药组(18只)四组,进行12周游泳运动和EGCG给药单独或共同干预,采用western blot检测大鼠海马SIRT1、PGC-1、NRF1、NRF2、TFAM、HO-1、NIX、BNIP3、PINK1和Parkin蛋白表达量;采用RT-PCR检测海马mtDNA的拷贝量;检测线粒体呼吸链复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性的变化。研究结果:112周的糖尿病大鼠海马线粒体呼吸链复合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ以及Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性较正常对照组均显著降低(P<0.01);运动和EGCG给药单独或共同干预能不同程度提高II型糖尿病大鼠海马线粒体呼吸链复合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性(P<0.05或P<0.01)。2糖尿病对照组大鼠海马SIRT1、PGC-1、NRF1、TFAM、NRF2、HO-1和mtDNA均显著低于正常对照组(P<0.01);运动和EGCG给药单独或共同干预能不同程度提高SIRT1、PGC-1、NRF1、TFAM、NRF2、HO-1蛋白的表达和mtDNA拷贝量。3糖尿病对照组大鼠海马Mfn2、OPA1蛋白表达显著低于正常对照组(P<0.01),Drp1和Fis1蛋白表达显著高于正常对照组(P<0.01);运动和EGCG给药单独或共同干预可不同程度提高大鼠海马Mfn2和OPA1蛋白表达(P<0.05或P<0.01),运动和EGCG给药单独或共同干预可不同程度降低Drp1和Fis1蛋白表达(P<0.05或P<0.01)。4糖尿病对照组大鼠海马NIX、BNIP3较正常对照组均显著降低(P<0.05),Parkin较正常对照组显著升高(P<0.05),PINK1较正常对照组无显著差异(P>0.05);运动和EGCG给药单独或共同干预可不同程度提高海马NIX、BNIP3蛋白表达(P<0.05或P<0.01),而PINK1、Parkin蛋白表达较糖尿病对照组无显著差异(P>0.05)。512周的游泳训练和EGCG给药单独或共同干预对II型糖尿病大鼠海马线粒体呼吸链酶和ATP酶活性下降均有不同程度的改善作用,且二者共同干预的改善效果明显好于单一因素干预,表明二者有叠加作用。结论:1运动和EGCG给药单独或共同干预,能不同程度改善II型糖尿病大鼠海马线粒体呼吸链复合物酶活性和能量代谢功能。2运动和EGCG给药单独或共同干预能不同程度的提高II型糖尿病大鼠海马SIRT1/PGC-1通路效应,改善了海马线粒体生物合成能力,提高了线粒体抗氧化酶表达。3运动和EGCG给药单独或共同干预能提高II型糖尿病大鼠海马Mfn2和OPA1蛋白的表达,降低Drp1和Fis1蛋白表达,改善海马线粒体的融合/分裂失衡状态。4运动和EGCG给药单独或共同干预能够提高II型糖尿病大鼠海马NIX和BNIP3蛋白表达,改善海马线粒体自噬能力。5运动联合EGCG是干预糖尿病中枢神经系统线粒体功能障碍的有效策略;SIRT1/PGC-1通路可作为运动和药物改善II型糖尿病海马线粒体功能的靶点。