有氧运动的心血管保护机制及其研究进展

有氧运动具有明确的心血管保护作用,但其机制尚未完全阐明。新近研究显示,胰岛素抵抗、炎症和线粒体功能障碍在心血管疾病发生发展中起重要作用,而有氧运动可通过多种机制影响和调节这些环节。本文从提高胰岛素敏感性、抗炎和改善线粒体功能三个方面综述有氧运动改善心血管功能、裨益心血管健康的主要机制、存在问题及相关研究进展。     

线粒体动力学与2型糖尿病胰岛素抵抗的研究进展

线粒体动力学是线粒体的融合与分裂的动态平衡,它调节着线粒体的形态和数目,进而影响到线粒体的功能。近年来线粒体动力学的研究受到人们的重视。大量文献报道线粒体的动力学改变与2型糖尿病的胰岛素抵抗有关,2型糖尿病的线粒体的分裂增强,而提高线粒体的融合可以促进胰岛素抵抗的改善。本文仅就线粒体动力学与2型糖尿病胰岛素抵抗的相关研究做一简要综述。     

线粒体融合蛋白2与心血管疾病

线粒体融合蛋白2(mitofusin2,Mfn2)不仅是一种不可或缺的调控线粒体形态和功能的动力素(dynamin)相关蛋白,还是一个重要的细胞内信号分子,参与调控细胞增殖、分化、凋亡等生命过程。Mfn2与高血压、冠状动脉腔内成形术后再狭窄、动脉粥样硬化、心肌肥厚、心肌氧化损伤等多种心血管疾病的病理生理过程密切相关,并通过调节物质代谢影响糖尿病和胰岛素抵抗等的发病。此外,Mfn2还可能是心血管疾病的一个重要的分子标志和治疗靶分子。     

支链氨基酸及代谢中间产物对胰岛素抵抗的调控及其机制

支链氨基酸作为必需氨基酸,可用于合成含氮化合物,也可充当信号分子调节物质代谢。研究表明,支链氨基酸水平升高与胰岛素抵抗和2型糖尿病发生密切相关,其可通过激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)信号通路来影响胰岛素信号转导,还可通过损害脂质代谢和影响线粒体功能来调控胰岛素抵抗。此外,支链氨基酸分解代谢异常会导致代谢中间产物(如支链α-酮酸、3-羟基异丁酸和β-氨基异丁酸等)积累,其中支链α-酮酸和3-羟基异丁酸可通过影响胰岛素信号通路、损害脂质代谢等来诱发胰岛素抵抗,而β-氨基异丁酸可通过减少脂质积聚和炎症反应、增强脂肪酸氧化等来改善胰岛素抵抗。本文系统综述了支链氨基酸及其代谢中间产物对胰岛素抵抗的影响及调控机制,以期为胰岛素抵抗和2型糖尿病的防治提供新方向。     

线粒体自噬影响胰岛素抵抗的作用及机制

胰岛素抵抗（IR）是诱发许多代谢疾病的关键因素,包括代谢综合征、非酒精性脂肪性肝病、动脉粥样硬化和2型糖尿病（T2DM）。随着相关代谢疾病日益增多,寻找新的治疗靶点迫在眉睫。线粒体自噬是一种选择性自噬,其通过清除受损和功能失调的线粒体以维持正常线粒体功能和能量代谢。研究发现,线粒体自噬在代谢疾病中有积极作用,线粒体自噬受到各种信号通路与信号分子调控而改善代谢疾病,如AMPK/ULK1、PINK1/Parkin信号通路以及BNIP3/Nix和FUNDC1等信号分子。本文阐述了线粒体自噬在胰岛素抵抗中的作用及调控机制,综述了近年的相关研究进展。     

妊娠期母体甲状腺功能减退对胎鼠骨骼肌胰岛素抵抗和线粒体功能的影响

摘要 目的：研究妊娠期母体甲状腺功能减退对胎鼠骨骼肌胰岛素抵抗和线粒体功能的影响。方法：构建妊娠期母体甲状腺功能减退小鼠模型,制备胎鼠骨骼肌线粒体,同时选取健康正常胎鼠做本次实验的对照组。采用酶联免疫吸附法和放射免疫分析法测定两组小鼠甲状腺功能;通过全自动生化分析仪检测两组胎鼠胰岛素抵抗结果;利用Clark氧电极测定密闭反应体系评价两组胎鼠线粒体功能结果,并分析母体甲状腺功能减退与胎鼠骨骼肌胰岛素抵抗和线粒体功能的相关性。结果：两组小鼠甲状腺功能结果、两组胎鼠骨骼肌胰岛素抵抗和线粒体结果对比分析之间均有显著差异（P<0.05）。甲减组小鼠血清中促甲状腺激素（Thyroid Stimulating Hormone,TSH）、丙氨酸转氨酶（alanine aminotransferase,ALT）和门冬氨酸氨基转移酶（aspartate aminotransferase,AST）均较对照组低,胎鼠的空腹血糖（fasting blood-glucose,FBG）、动态3（state3,ST3）、动态4（state4,ST4）呼吸速率和呼吸控制比（respiratory control,RCR）也均较对照组低;而甲减组小鼠游离甲状腺素（free thyroxine,FT4）却较对照组高,胎鼠的胰岛素（insulin,INS）和胰岛素抵抗结果（homeostasis model assessment of insulin resistance,HOMA-IR）也较对照组高（P<0.05）。且母体甲状腺功能减退指标中FT4和RCR、ALT和FBG以及RCR之间有负相关关系,母体甲状腺功能减退的其他指标则与胎鼠骨骼肌胰岛素抵抗和线粒体功能的其他相关指标之间呈正相关关系（P<0.05）。结论：妊娠期母体甲状腺功能减退会降低胎鼠骨骼肌胰岛素抵抗和线粒体功能,影响胎鼠的正常发育。     

雄激素与代谢相关疾病的研究进展

雄激素可以广泛地影响机体的代谢功能,除了传统公认的促进蛋白质合成外,也可以促进脂质代谢、降低血糖并改善胰岛素抵抗.雄激素缺乏与多种代谢相关疾病的关系被逐渐重视,如代谢综合征、2型糖尿病以及相关的心血管疾病.目前的观点认为,睾酮水平较低的人群更易发生代谢综合征、2型糖尿病和/或心血管疾病.而临床数据也表明,前列腺癌患者接受雄激素剥夺治疗后更容易患上述疾病.雄激素替代治疗则能够不同程度缓解上述疾病的状况.对炎性因子、脂质合成、血管重构以及内皮细胞功能的影响有可能是雄激素参与机体代谢的途径.本文将对雄激素和代谢综合征、2型糖尿病、心血管疾病的关系进行综述.     

线粒体移植治疗心血管疾病研究进展

心血管疾病的发病率和死亡率逐年升高,且在世界范围内的疾病负担中占据首位。线粒体功能异常可引起细胞到组织的病变,多种心血管疾病被证实与线粒体功能障碍有关。线粒体移植(mitochondria transplantation, MTP)是一种新兴的治疗手段,用于治疗因线粒体功能障碍引起的组织损伤。经过十多年从基础实验到临床试验的发展,MTP在心血管疾病中的治疗作用逐渐被证实,并且备受关注。该文就MTP的研究基础及其在心血管疾病中的研究进展进行综述。     

脂联素的研究进展及与多种疾病的关系

超重和肥胖对心血管疾病,糖尿病及其它疾病的发生发展及预后有着重要的意义。脂联素是脂肪细胞介导的分泌蛋白,在体内和体外的大量实验中,都被证实具有多种功能:抗炎、改善胰岛素抵抗、抗动脉粥样硬化、降血糖、降血脂、抗氧化等。作为生物标记物,脂联素在临床研究中受到广泛关注。根据最新的研究结果,本文简要的介绍了脂联素的主要结构特征,作用机制,参与胰岛μ细胞的功能和存活、胰岛素抵抗的作用,以及与多种疾病之间的关系。作为唯一一个在肥胖患者体内水平下调的脂肪因子,脂联素对肥胖症、糖尿病、心血管疾病、肾脏疾病的保护作用及其分子机制的研究具有深远的意义,为相关疾病的预防和治疗提供新的思路。同时相关研究也为药物治疗提供可靠的下游靶点。     

MicroRNAs对骨骼肌胰岛素抵抗的调控及其机制

胰岛素抵抗是肥胖和2型糖尿病发生的共同病理生理机制。骨骼肌是胰岛素介导的葡萄糖摄取、代谢、利用的主要靶器官之一,是胰岛素抵抗发生最早和最重要的部位。研究表明,骨骼肌葡萄糖摄取障碍、胰岛素信号通路受损、线粒体生物合成受阻与骨骼肌胰岛素抵抗密切相关。当骨骼肌发生胰岛素抵抗时,多种microRNAs (miRNAs)表达上调(miR-106b,miR-23a,mi R-761,miR-135a,Let-7,miR-29a)或下调(miR-133a,miR-149,miR-1),它们参与对骨骼肌葡萄糖摄取、胰岛素信号通路及线粒体生物合成的调控,在骨骼肌胰岛素抵抗的发生与发展中发挥了重要作用。这些miRNAs可作为治疗骨骼肌胰岛素抵抗或糖尿病的潜在靶点。     

运动与衰老:线粒体功能和氧化还原的调控

衰老与线粒体功能衰退和氧化还原失衡紧密相关。随着年龄的增加,肌肉线粒体的DNA丰度和蛋白质的合成不断的下降,线粒体代谢过程中的副产物自由基增加导致脂质,蛋白质和核酸等大分子的氧化损伤不断累积。衰老相关的线粒体功能的下降和氧化还原失衡影响运动功能,导致胰岛素抵抗和神经退行性疾病,因而对于调节寿命起到重要的作用。因而线粒体可能是决定寿命的重要因素。大量研究证实长期运动训练可以很大程度预防和改善衰老相关疾病,其机制可能是通过促进线粒体生成和激活内源性抗氧化防御体系而提高线粒体功能和调控氧化还原平衡。因此,长期的运动训练预防衰老相关疾病和提高老年人的生命质量很可能是通过调控线粒体功能和氧化还原平衡而发挥作用。     

基因敲除技术及其在研究线粒体动力学与胰岛素抵抗关系中的应用进展

线粒体动力学即线粒体融合和分裂保持动态平衡的过程,该过程由融合/分裂相关蛋白精确调控完成,对于线粒体代谢、质量和功能有着重要的生理意义,而这些蛋白发生异常可引发线粒体动力学失衡,进而引起线粒体功能障碍并引发各种疾病状态。文中围绕基因敲除技术,详细阐述了编码融合/分裂相关蛋白的基因敲除鼠在胰岛素抵抗研究工作中的作用及应用进展,以期为今后研究线粒体动力学失衡致胰岛素抵抗的信号转导机制奠定基础。     

脂联素与胰岛素抵抗

胰岛素抵抗即胰岛素敏感性降低,是多种疾病,特别是糖尿病及心血管疾病共同的危险因素,是滋生多种代谢相关疾病的共同土壤。脂联素(adiponectin)是一种脂肪细胞特异性分泌的激素。近年来研究表明：脂联素具有促进血浆游离脂肪酸氧化、增加外周组织对胰岛素的敏感性、抑制肝糖输出和葡萄糖再生、抗动脉粥样硬化等功能。该介绍脂联素和胰岛素抵抗之间的关系,讨论其在治疗胰岛素抵抗和Ⅱ型糖尿病中的潜力。     

氧化应激与2型糖尿病

胰岛素抵抗、胰岛β细胞功能受损是2型糖尿病的主要病因。高血糖、高血脂导致在代谢过程中,线粒体产生大量活性氧,其可损坏线粒体功能,引起氧化应激反应。氧化应激可以激活细胞内的一系列应激信号通路,如JNK／SAPK、p38MAPK、IKKβ／NF-kβ和氨基己醣通路等。这些应激通路的激活可以产生以下结果：（1）阻断胰岛素作用通路,导致胰岛素抵抗;（2）降低胰岛素基因表达水平;（3）抑制胰岛素分泌;（4）促进β细胞凋亡等。本文主要针对活性氧的产生、氧化应激诱导胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能受损等机制加以综述,以便进一步阐明2型糖尿病的发病机理。     

SIRT1的生物学功能及其在胰岛素抵抗中的作用

SIRT1是NAD+依赖的组蛋白去乙酰化酶,通过使底物发生去乙酰化作用参与了DNA修复、细胞凋亡/细胞生存、细胞分化、内分泌信号通路和衰老等生命过程的调节.SIRT1在胰岛素敏感的组织器官中,通过调节胰岛素相关蛋白之间的相互作用与胰岛素信号转导途径,改善胰岛素敏感性和胰岛素抵抗,并且SIRT1在线粒体损伤中的作用与胰岛素抵抗发生有着密切的联系.     

长链非编码RNA与胰岛素抵抗

长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一类长度大于200个核苷酸(nt)、无开放阅读框而不具有蛋白质编码功能的RNA。随着对基因组研究的不断深入,大量研究显示,多种lncRNA与胰岛素抵抗密切相关。lncRNA可从多种路径靶向调控胰岛素相关基因的表达,从而影响胰岛素的合成、分泌以及胰岛素抵抗的形成。当今代谢性疾病患者日益增多,胰岛素抵抗是代谢性疾病的重要表现之一,也是主要危险因素之一,从lncRNA研究中找到改善胰岛素抵抗的有效途径,为我们治疗这一类疾病带来了新思路。围绕这一主题,本文对lncRNA和胰岛素抵抗之间的关系进行了综述。     

脂滴与线粒体相互作用的研究进展

肥胖和多种代谢类疾病的发生有着密切的关系,而导致肥胖的脂肪多以中性脂的形式储存于细胞的一种细胞器——脂滴中。越来越多的研究表明,脂滴能够和其它细胞器发生相互作用,而它和线粒体的相互作用可能与Ⅱ型糖尿病的形成密切相关:非正常的脂滴和线粒体的相互作用有可能是导致细胞胰岛素抵抗的重要原因。我们通过对脂滴表面蛋白质组学、脂滴与线粒体的空间位置,以及相关蛋白等研究的总结,结合本实验室的研究结果,对脂滴与线粒体相互作用的物质基础及可能方式、受骨骼肌有氧运动的影响,及其与骨骼肌胰岛素抵抗发生的关系等,进行了讨论。     

选择性胰岛素抵抗在血管内皮功能紊乱中的作用

众所周知,胰岛素抵抗与血管内皮功能紊乱之间有着密切的联系。在血管内皮中,一氧化氮依赖性血管舒张作用与内皮素-1依赖性血管收缩的作用之间的平衡分别受到磷脂酰肌醇-3激酶与丝裂素活化蛋白激酶依赖性胰岛素信号通路的调控。在胰岛素抵抗的状态下,其对血管内皮细胞功能的影响,并不表现出全部胰岛素功能的受损,而只是部分功能的受损,即选择性胰岛素抵抗。磷脂酰肌醇-3激酶依赖性信号通路的特异性损伤导致一氧化氮合成与内皮素1分泌的不平衡,最后产生血管内皮功能的紊乱。目前的研究已经表明胰岛素增敏剂可以靶向胰岛素信号通路中的选择性损伤从而改善血管内皮功能的紊乱。本文系统论述了选择性胰岛素抵抗在血管内皮功能紊乱中的作用,旨在为进一步研究胰岛素增敏剂提供重要的理论依据与参考资料。     

二甲双胍对多囊卵巢不孕症患者卵巢功能、雌激素水平及胰岛素抵抗的影响

目的:探讨二甲双胍对多囊卵巢不孕患者卵巢功能、雌激素水平及胰岛素抵抗的影响。方法:选取我院收治的多囊卵巢不孕症患者72例,根据用药不同分为对照组与实验组,每组36例。对照组患者给予来曲唑促排卵治疗,实验组患者在对照组基础上予以二甲双胍治疗。观察并比较治疗前后两组患者的卵巢功能、雌激素水平、胰岛素抵抗及受孕情况。结果:与治疗前比较,两组患者治疗后卵巢功能、雌激素水平、胰岛素抵抗及受孕情况均得到改善,差异具有统计学意义(P0.05);与对照组比较,实验组患者治疗后卵巢功能显著改善,雌激素水平显著提高,胰岛素抵抗情况明显好转,受孕情况显著改善,差异均具有统计学意义(P0.05)。结论:二甲双胍能够调节多囊卵巢不孕症患者的卵巢功能,提高雌激素水平,改善胰岛素抵抗,提高受孕率,值得临床推广应用。     

运动调控肠道菌群防治肌少症的作用与机制

肌少症是一种与年龄相关的骨骼肌质量、力量和功能丧失的衰老性综合征。肠道菌群及其代谢物在肌少症的发生发展中扮演重要角色，肠道菌群失调会导致骨骼肌炎性细胞因子表达上调、胰岛素抵抗、线粒体功能障碍及加速肌细胞凋亡进而加快肌肉衰老。研究表明，运动能作为有效改善肠道菌群的非药物干预手段，会影响肠道微生物区系多样性(例如提高颤螺菌属和环状螺旋菌属的表达以及增加肠道菌群α、β多样性的相对丰度等),改善肠道菌群稳态。新近研究表明，运动能通过调节肠道菌群抑制炎症反应、维持肌肉蛋白质合成代谢、改善线粒体功能障碍和改善胰岛素敏感性等途径在肌少症的防治中发挥有益效应。该文详细阐述了肠道菌群对肌少症中的诊疗作用及其机制，并围绕不同运动形式对肠道菌群的影响，以及以肠道菌群为靶点进行运动干预防治肌少症的生物学机制进行深入探讨，旨在为肌少症疾病的防治提供科学依据。