运动及骨骼肌葡萄糖转运通路探究进展

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1、运动及骨骼肌葡萄糖转运通路探究进展摘要：经过近40年的研究，现在已经证实不论是规律的有氧运动、剧烈的单次运动或者长期的抗阻训练，以及有氧结合抗阻运动训练都可以缓解胰岛素抵抗症状、增强胰岛素敏感性、提高整个机体的血糖清除能力以及增加骨骼肌的葡萄糖转运能力。在骨骼肌胰岛素信号转导通路涉及：胰岛素受体自动磷酸化、IRS-1/2酪氨酸残基的磷酸化、酪氨酸激酶激活以及磷脂酰肌醇3激酶的激活。而运动诱导的骨骼肌葡萄糖转运能力提高涉及的机制尚未明确。目前的研究主要集中在AMPK、CaMK、MAPKs、PKCs以及SIRTs等信号分子。在此对近年来关于AMPK和CaMK在运动诱导骨骼肌葡萄糖转运中的作用的研

2、究进展进行综述。关键词：糖尿病；胰岛素抵抗；葡萄糖转运；运动；AMPK；CaMK中图分类号：G804.7文献标识码：A文章编号：1007-3612(2010)12-0072-05ProgressoftheResearchontheRelationsbetweenSportandGlucoseTransportinSkeletaiMuscleLIXue❷mei,WANGZheng❷zhen(BeijingSportUniversity,Beijing100084,China)Abstract：0verthepast40years，research,ithasbeenprovedthatthea

3、erobicexercisetraining,singleboutofacuteexerciseandlong❷termresistantexercisetrainingoraerobicexerciseconnectedwithresistantexercisetrainingcouldincreasetheinsulinsensitivityandalleviatethesymptomsofinsulinresistanee.InsulinsignalinginvoIvestherapidphosphorylationoftheinsulinreceptor,insulinrecepto

4、rsubstrate❷1and❷2ontyrosineresiduesandtheactivationofphosphatidylinositol3❷kinase(PI3❷kinase)・Itseemstha/ttheremaybeanumberofsignalingproteinsinvolvedintheexercisesignalingmechanism.RecentlymoreandmorestudieshavefocusedonidentifyingthefunctionsofAMPK,CaMK,MAPKs,PKCsandSIRTs.Theobjectiveofthisarticl

5、eistodiscusstheroleofAMPKandCaMKasmediatorsofexercise❷inducedsignalingevents・Keywords：diabetes；insulinresistance；glucosetransport；exercise；AMPK；CaMK通过将近40多年的研究，已经证实运动对缓解胰岛素抵抗具有积极作用。不论是规律的有氧运动、剧烈的单次运动或者长期的抗阻训练，以及有氧运动结合抗阻运动训练都可以缓解胰岛素抵抗症状、增强胰岛素敏感性、提高整个机体的血糖清除能力以及增加骨骼肌的葡萄糖转运能力。近年来，对运动缓解胰岛素抵抗的研究重心逐渐转移到对

6、这些现象的机制探讨上。关于运动诱导骨骼肌葡萄糖转运增加的研究也已经深入到分子水平。在骨骼肌可以通过两种途径刺激葡萄糖转运：一是通过胰岛素激活［1］;二是在收缩活动的刺激下［2］。通过对动物模型和胰岛素抵抗的人群研究发现,单次剧烈运动即可增加大鼠骨骼肌细胞膜葡萄糖转运子的数量［3］o运动可以引起胰岛素抵抗的啮齿动物其整个机体的糖耐量、血糖清除率、胰岛素刺激的骨骼肌葡萄糖转运、GLUT4转位和蛋白质表达以及胰岛素刺激的胰岛素受体酪氨酸磷酸化、胰岛素刺激的IRS-1酪氨酸磷酸化都增加。而在胰岛素抵抗的人类运动使其整个机体的糖耐量、血糖清除率、胰岛素刺激的骨骼肌血糖转运、GLUT4转位和表达都增加［

7、4］。最近的研究还表明抗阻运动也能提高人体骨骼肌GLUT4在细胞膜表面的转位和骨骼肌葡萄糖转运率［5］。骨骼肌收缩运动刺激葡萄糖转运并不依赖胰岛素，但其具体途径和机制目前还尚未阐明清除。已经有越来越多的证据指出AMPK、CaMK参与此调节过程，本综述将重点阐述上述两种途径。1骨骼肌葡萄糖转运、胰岛素信号转导通路与运动在大多数生理条件下，葡萄糖穿过细胞膜进入细胞内是骨骼肌利用葡萄糖的限速步骤。胰岛素和骨骼肌收缩