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高強度間歇訓練(HIIT)調控糖尿病大鼠海馬miR-146a/miR-29c表達改善神經炎癥的作用機制
《Behavioural Brain Research》:Effects of High-Intensity Interval Training (HIIT) on miR-29c and miR-146a expression in the hippocampus of streptozotocin-induced diabetic rats
【字體: 大 中 小 】 時間:2025年05月07日 來源:Behavioural Brain Research 2.6
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本研究針對糖尿病相關海馬損傷及認知功能障礙,探討高強度間歇訓練(HIIT)對STZ誘導糖尿病大鼠海馬miR-146a/miR-29c表達及血清TNF-α水平的影響。結果顯示HIIT顯著上調miR-146a并改善炎癥狀態,為糖尿病神經病變的非藥物干預提供新靶點。
糖尿病引發的神經系統并發癥正成為全球公共衛生挑戰。長期高血糖通過多重機制損害海馬功能,包括促進晚期糖基化終產物(AGEs)堆積、激活Toll樣受體(TLRs)通路引發神經炎癥,以及下調葡萄糖轉運體(GLUTs)導致腦能量代謝紊亂。其中,微小RNA(miRNA)如miR-146a和miR-29c被證實參與糖尿病神經病變的調控——miR-146a通過靶向IRAK1/TRAF6抑制炎癥反應,而miR-29c則通過抑制PRKCI/PI3K/Akt通路加劇神經元凋亡。面對這一復雜病理網絡,傳統藥物干預存在局限性,而運動療法尤其是高強度間歇訓練(HIIT)因其調節miRNA表達和抗炎作用受到關注。
為探索HIIT對糖尿病海馬損傷的保護機制,德黑蘭大學的研究團隊在《Behavioural Brain Research》發表研究,通過STZ誘導糖尿病大鼠模型,采用6周HIIT干預(每周5次,4分鐘90%VO2max高強度與2分鐘50%VO2max間歇交替),結合實時熒光定量PCR(qRT-PCR)檢測海馬miRNA表達、ELISA分析血清TNF-α水平。實驗納入24只雄性Wistar大鼠,分為對照組、糖尿病1周組、糖尿病6周組和HIIT干預組,嚴格監控血糖(>250 mg/dL納入標準)和胰島素水平。
Animals
實驗證實STZ成功誘導糖尿病狀態,HIIT組血糖顯著低于未干預糖尿病組(P<0.002),但仍高于對照組。
Blood glucose and plasma insulin levels
糖尿病組海馬miR-146a表達較對照組降低42%,而HIIT干預使其回升至接近正常水平(P<0.05)。相反,miR-29c在糖尿病組上調1.8倍,但HIIT未引起統計學顯著變化。血清TNF-α在糖尿病組升高3倍,HIIT組降低趨勢未達顯著性。
Discussion
研究揭示HIIT可能通過雙重機制發揮神經保護作用:一方面,上調的miR-146a抑制TLR4/NF-κB通路關鍵適配體IRAK1/TRAF6,減少促炎因子TNF-α/IL-6釋放;另一方面,HIIT雖未顯著改變miR-29c表達,但可能通過改善全身糖代謝間接緩解其介導的PRKCI/PI3K/Akt信號抑制。值得注意的是,HIIT對炎癥標志物的調節呈現組織特異性——盡管血清TNF-α未顯著下降,海馬局部miR-146a的恢復提示血腦屏障可能限制外周炎癥因子向中樞滲透。
Conclusion
該研究首次證實HIIT可通過miR-146a依賴途徑改善糖尿病海馬炎癥微環境,為運動防治糖尿病認知障礙提供分子依據。雖然miR-29c調控機制尚需深入探索,但HIIT作為非藥物干預手段,其多靶點調節特性對復雜病理網絡的糖尿病神經病變具有獨特優勢。未來研究可擴大樣本量,結合空間轉錄組技術精確定位HIIT影響的神經細胞亞群。
Limitations
作者聲明使用AI工具輔助文本修訂,但所有數據均經嚴格驗證。6只/組的樣本量可能影響miR-29c等細微變化的檢出效能。
Ethical Approval
實驗獲德黑蘭大學動物倫理委員會批準(IR.UT.SPORT.REC.1402.057),符合NIH指南。
Funding
本研究未接受特定機構資助。
Author statement
通訊作者Mehdi Soltani Ich和Fatemeh Shabkhiz確認研究真實性和倫理合規性。
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