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目的:胰岛素抵抗(IR)是指生理或病理原因致使胰岛素促进葡萄糖摄取、利用的效率下降,机体代偿性的分泌过多胰岛素产生高胰岛素血症,以维持血糖的稳定。现有研究表明,线粒体功能障碍可能是引起IR及相关代谢性疾病的主要因素,而运动干预可以提高线粒体功能。位于线粒体内的沉默信息调节因子4(silence information negulator 4,Sirt4)已被证实与胰岛素分泌有关。为了深入阐明运动干预IR的线粒体机制、明确运动对Sirt4的影响,本实验通过建立高脂饮食诱导的IR大鼠有氧运动模型,探究胰岛素抵抗及有氧运动后Sirt4及其底物谷氨酸脱氢酶(glutamate dehydrogenase,GDH)、胰岛素降解酶(insulin-degrading enzyme,IDE)、腺嘌呤核苷酸转运蛋白2(adenine nucleotide translocator 2,ANT 2)在大鼠肝脏的表达及其与胰岛素抵抗的相互联系。方法:选取2月龄Wistar大鼠,普通饲料适应性喂养1周后随机分为普通(基础饲料:脂肪、蛋白质、碳水化合物热卡含量分别为10%、21%、69%,n=20)组和建模(高脂饲料:脂肪、蛋白质、碳水化合物热卡含量分别为59%、20%、21%,n=20)组,建模饲养5周。将建模成功的IR大鼠随机分为高脂安静组(IR)和高脂运动组(IRe),将普通组大鼠随机分为普通安静(N)组和普通运动组(Ne)。先进行适应性转轮训练l周,后采用Bedford方案的第二级负荷进行转轮运动,每周5次,共运动6周。6周训练结束后进行高胰岛素正葡萄糖钳夹实验验证建模成功,大鼠股动脉取血后进行甘油三酯、胆固醇等相关生化指标的测定,通过免疫印迹法来测量肝脏中Sirt4及其底物的表达情况;采用双因素分析方法对生化指标、Sirt4及其底物GDH、IDE、ANT2的蛋白表达量进行分析。结果:(1)高脂饮食诱导了大鼠IR。运动期结束后,与N组相比,Ne组体重明显降低(P<0.01),IRe组大鼠体重较N组明显降低(P<0.05);与IR组相比IRe组大鼠体重较IR组相比有显著性降低(P<0.01)。与N组相比,Ne组、IR组和IRe组大鼠Ins有明显升高(P<0.01);与IR组相比,IRe组大鼠Ins有显著增高(P<0.05)。IR组大鼠TG较N组明显增高(P<0.05)。而IR组大鼠CHOL较N组明显增高(P<0.05)。(2)大鼠肝脏蛋白表达分析结果显示,与N组相比,Ne组、IR组大鼠Sirt4蛋白明显降低(P<0.05),而IRe组大鼠Sirt4较N组相比降低极为显著(P<0.01);与IR组相比,IRe组大鼠Sirt4蛋白表达明显降低(P<0.05)。与IR组相比,Ne组和IRe组大鼠GDH蛋白表达明显升高(P<0.05)。IR组大鼠IDE蛋白表达较N组有明显升高(P<0.05);与IR组相比,IRe组大鼠IDE表达明显降低(P<0.05)。结论:(1)有氧运动能够在一定程度上改善IR大鼠生理生化指标的不良变化,进而改善IR状态。(2)大鼠IR及有氧运动均可以诱导肝脏Sirt4蛋白表达降低,可能涉及不同的机制。有氧运动可以导致IR大鼠肝脏Sirt4底物IDE和GDH发生逆向变化,这可能是有氧运动改善大鼠IR的机制之一。