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目的:运动能改善胰岛素抵抗,但是相关机制一直不太明确。在此基础上,本课题建立C2C12肌管胰岛素抵抗模型,并用机械牵拉模拟运动,探索运动对胰岛素信号通路,炎症,内质网应激,脂肪酸氧化的调节作用,以此证明机械牵拉改善C2C12肌管状态的可能作用机制。方法:1.将C2C12小鼠成肌细胞用2%的马血清分化培养6天,变成肌管。除正常组外,用0.5mM棕榈酸诱导16h建立胰岛素抵抗模型。2.用油红O放射检测脂肪沉积,ROS荧光染色检测氧化应激,糖摄取方法检测上清葡萄糖含量,荧光定量PCR法检测胰岛素信号通路相关因子,包括胰岛素受体底物1、磷酸肌醇3-激酶、蛋白激酶B、葡萄糖转运体4的基因表达,鉴定胰岛素抵抗模型建立成功。3.胰岛素抵抗组用15%,1HZ,6h的牵拉参数进行牵拉,采用荧光定量PCR法检测普通对照组,胰岛素抵抗组,机械牵拉组胰岛素信号通路相关因子(GLUT4,PI3K,IRS-1,AKT),炎症因子(IL-6,TNFα,TGF-β,NF-κB),内质网应激因子(ATF3,BIP,CHOP,HSP70,TRB3),脂肪酸代谢因子PGC1α、PPARα和Acox1的基因表达;采用糖摄取方法检测三组的上清葡萄糖含量。结果:1.胰岛素抵抗组与正常对照组相比,在显微镜下观察,有明显的脂肪沉积和氧化应激现象;同时糖摄取减少,P<0.05;胰岛素信号通路的相关因子(GLUT4,PI3K,IRS-1,AKT)的基因表达显著下调,P<0.01,表明胰岛素抵抗模型建立成功。2.胰岛素抵抗组与对照组比较,在即刻糖摄取显著增加,P<0.05;而在12,24h这两个时间段,没有显著性变化。在基因水平上,胰岛素抵抗组与普通对照组比较,胰岛素信号通路的相关因子(GLUT4,PI3K,IRS-1,AKT)的基因表达显著下调P<0.01;炎症因子(IL-6,TNFα,TGF-β)基因表达显著上升,P<0.01;而NF-κB表达显著上升,P<0.05;内质网应激因(ATF3,BIP,CHOP,HSP70,TRB3)基因表达显著上升,P<0.01;脂肪酸氧化的因子PGC1α和Acox1的基因表达显著下调,P<0.01;PPARα的表达显著下调,P<0.05。3.牵拉组与胰岛素抵抗组比较,在即刻时,糖摄取显著增加,P<0.05;12,24h这两个时间段,P<0.01。在基因水平上,机械牵拉组与胰岛素抵抗组比较,胰岛素信号通路的相关因子(GLUT4,PI3K,IRS-1,AKT)的基因表达显著上升,P<0.01;炎症因子(IL-6,TNFα,TGF-β,NF-κB)基因表达显著下调,P<0.01;内质网应激因(ATF3,BIP,CHOP,HSP70,TRB3)基因表达显著下调,P<0.01;脂肪酸氧化的因子PGC1α和Acox1的基因表达显著上升,P<0.01;PPARα的表达显著上升,P<0.05。结论:机械牵拉可改善离体骨骼肌细胞胰岛素抵抗,其机制可能与机械牵拉改善了肌细胞炎症、内质网应激和脂肪酸氧化水平有关。