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有氧运动通过 Nrf2 和 JAK2/STAT3 信号通路减轻氧化应激、细胞凋亡和炎症改善 db/db 小鼠的肝损伤

 

Authors Sun M , Zhao X , Li X, Wang C, Lin L, Wang K, Sun Y, Ye W, Li H, Zhang Y, Huang C

Received 6 July 2023

Accepted for publication 12 October 2023

Published 24 October 2023 Volume 2023:16 Pages 4805—4819

DOI https://doi.org/10.2147/JIR.S426581

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Editor who approved publication: Professor Ning Quan

目的:糖尿病(DM)涉及氧化应激、细胞凋亡和炎症,所有这些都可能导致肝损伤。有氧运动对肝脏的新陈代谢有着肯定、积极的调节作用。该项目旨在研究有氧运动是否改善糖尿病诱导的肝损伤及其作用机制。
方法:7周龄雄性 db/db 小鼠和年龄相匹配的 m/m 小鼠随机分为休息对照组和 12 周有氧运动跑台训练组(10 m/min)。采用苏木素-伊红(HE)染色、透射电镜、油红 染色和 TUNEL 法评价小鼠肝脏的组织病理学变化。生化分析法测定血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、甘油三酯(TRIG)、胆固醇(CHOL)水平。ELISA 法检测白细胞介素 (IL)-6、肿瘤坏死因子 (TNF)-α、肝组织丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)水平。通过免疫荧光、蛋白质印迹和实时荧光定量 PCR 法检测核因子 E2 相关因子-2Nrf2)、核因子 κBNF-κB)和 JAK2/STAT3 通路相关蛋白。免疫组化法检测肝组织中 F4/80(巨噬细胞标志物)的表达。
结果:运动训练可显著降低糖尿病小鼠血清 TRIGCHOLIL-6TNF-αALT 和 AST 水平;防止了体重增加、高血糖、葡萄糖耐量和胰岛素抵抗受损。形态学结果显示,运动减轻了糖尿病诱导的肝组织微泡、炎症细胞、F4/80 水平和 TUNEL 阳性细胞。运动还降低了细胞凋亡指数,这与 Caspase-3 和 Bax 的结果一致。此外,运动显著增加了糖尿病小鼠肝脏中的 SOD 活性,降低了 MDA 水平,激活了 Nrf2,以及降低了 NF-kB、磷酸化 JAK2 和 STAT3 蛋白的表达。
结论:本研究表明,有氧运动通过减少氧化应激、细胞凋亡和炎症逆转了糖尿病 db/db 小鼠肝损伤,其机制可能与增强 Nrf2 表达和抑制 JAK2/STAT3 信号通路有关。
关键词:db/db 小鼠有氧运动炎症细胞凋亡Nrf2JAK2/STAT3