研究目的:探讨中等强度跑台运动对db/db小鼠血管病变的保护作用及其可能机制,为中等强度运动改善2型糖尿病血管病变提供合理的运动处方依据。研究方法:db/db小鼠随机分成糖尿病对照组(DC组)8只和糖尿病运动组(DM组)8只;野生型mm小鼠随机分成正常对照组(MC组)8只和正常运动组(MM组)8只。MM组和DM组进行为期8周的跑台运动,运动强度设定为10m/min,坡度为0。每天运动30min,每周干预5天,周一和周五休息。正式干预前进行5天的递增跑台运动。整个实验过程中,MC组和DC组不进行运动干预。每周监测各组小鼠的体重和空腹血糖,测量初期和末期的心率、血压。8周跑台运动干预结束后取血和主动脉,采用ELISA法测血清胰岛素的含量,通过HE和α-SMA染色观察小鼠主动脉的形态学变化,使用流式细胞技术分析循环内皮祖细胞的数量,Western blot(WB)法检测主动脉炎症和凋亡相关蛋白表达变化,实时定量PCR技术检测循环和主动脉miR-126-5p的表达。研究结果:1.一般指标体重:第2、8周时,DC和DM组小鼠的体重水平均高于MC组(P<0.05),且第8周时,DC组的体重水平显著高于DM组(P<0.05)。8周运动后,各组的体重水平均高于初始体重(P<0.05或P<0.01)。血糖:经过8周运动干预,MM和DM组血糖水平较初始值均显著下降(P<0.05)。第2、8周时,DC组和DM组的血糖水平显著高于MC组(P<0.05),且第8周时DM组的血糖水平低于DC组(P<0.05)。心率:运动干预后各运动组小鼠在第8周的心率均低于初始值,且DM组有统计学意义(P<0.05)。第0周时,DC组小鼠心率水平显著高于MC组(P<0.05)。第8周时,DC组心率明显高于MC组、DM组(P<0.05)。血压:运动干预后各运动组的收缩压和舒张压较干预前均明显下降(P<0.05);第0、8周时,DC组的收缩压和舒张压均显著高于MC组(P<0.01),并且8周时DM组的收缩压和舒张压较DC组均显著下降(P<0.01)。胰岛素含量:DC组的胰岛素含量显著高于MC组(P<0.05);8周运动干预后,DM组的胰岛素含量显著低于DC组(P<0.05)。2.形态学指标HE染色结果:MC和MM组小鼠主动脉在光镜下无明显病理变化。DC组小鼠主动脉可见细胞分层变多,内膜局部可见突起,中膜弹性纤维局部可见排列紊乱且各层扭曲明显,部分出现断裂,平滑肌细胞变成团状分布。8周运动干预后,DM组血管壁损伤明显减轻,内膜突起减少,纤维排列较DC组更加整齐。DC组的主动脉中膜厚度显著大于MC组(P<0.05),且DM组显著小于DC组(P<0.05)。MC和MM组中膜厚度无明显变化。α-SMA免疫组化染色结果:染色后肉眼可见DC组有少量浅黄色颗粒,MC组中膜附近可见较多的棕黄色颗粒,与MC组相比,DC和DM组棕黄色颗粒明显减少。DC和DM组的α-SMA阳性表达较MC组显著下降(P<0.01),与DC组相比,DM组的α-SMA阳性表达有增加趋势。在染色图中以出现棕黄色颗粒判定为阳性表达,阳性表达越低说明主动脉平滑肌增殖。3.循环标志物指标循环内皮祖细胞的数量:与MC组相比,DC组血浆中内皮祖细胞的数量显著下降(P<0.01);运动后DM组较DC组显著升高(P<0.05),MM组较MC组显著升高(P<0.05)。运动后,循环内皮祖细胞数量和循环miR-126-5p:二者呈高度相关(r=0.8327,P<0.01)。运动后,循环内皮祖细胞数量和主动脉miR-126-5p:二者呈高度相关(r=0.9351,P<0.01)。4.PCR指标循环miR-126-5p的结果:与MC组相比,DC组的miR-126-5p表达显著降低(P<0.01);8周运动干预后,各运动组小鼠循环miR-126-5p的表达均分别高于各自对照组(P<0.05)。主动脉miR-126-5p的结果:DC组较MC组的表达显著降低(P<0.05);8周运动干预后,各运动组小鼠主动脉中miR-126-5p表达均显著高于各自对照组(P<0.05)。5.主动脉WB指标VCAM-1蛋白表达结果:与MC组相比,DC组小鼠的VCAM-1蛋白表达显著上升(P<0.01);8周运动干预后,MM组较MC组显著下降(P<0.05);DM组较DC组显著下降(P<0.01)。NF-κB蛋白表达结果:与MC组相比,DC小鼠的NF-κB蛋白表达显著上升(P<0.01);8周运动干预后,各运动组的蛋白表达分别较其对照组显著下降(P<0.01)。TRAF7蛋白表达结果:与MC组相比,DC组小鼠的TRAF7蛋白表达显著上升(P<0.01);8周运动干预后,MM组的TRAF7表达较MC组显著下降,DM组较DC组显著下降(P<0.01)。Caspase3蛋白表达结果:与MC组相比,DC组小鼠的Caspase3蛋白表达显著上升(P<0.01);而8周运动干预后,MM组的Caspase3表达较MC组显著下降,DM组较DC组显著下降(P<0.01)。Bcl-2蛋白表达结果:与MC组相比,DC组小鼠的蛋白表达显著下降(P<0.01);而8周运动干预后,各运动干预组的Bcl-2蛋白表达较其对照组显著升高(P<0.01)。Bax蛋白表达结果:与MC组相比,DC组小鼠的Bax蛋白表达显著上升(P<0.01),而运动8周后,各运动干预组的Bax蛋白表达分别低于其对照组(P<0.01)。Bcl-2/Bax蛋白比值结果:DC组的Bcl-2/Bax比值较MC组明显增加(P<0.01),运动干预后,各运动组的比值较其对照组明显增加(P<0.01)。研究结论:1.中等强度运动可以降低db/db小鼠的血糖和胰岛素水平,控制高血压,改善糖尿病症状,减少对主动脉的损伤。2.中等强度运动通过诱导db/db小鼠主动脉miR-126-5p/VCAM-1和miR-126-5p/TRAF7/Caspase3通路抑制血管内皮炎症和凋亡的发生。3.EPC与循环、主动脉的miR-126-5p表达有关。中等强度运动增加循环内皮祖细胞的数量可能是主动脉内皮功能保护的机制之一。