目的:观察8周有氧运动和MOTS-c干预后正常大鼠和糖尿病大鼠不同骨骼肌纤维转化的情况,探讨PPARδ/PGC-1α在MOTS-c和有氧运动诱导骨骼肌慢肌纤维类型转化中的作用,为推动MOTS-c作为“运动模拟物”提高运动能力提供新的实验依据,同时也为MOTS-c在糖尿病临床治疗中的运用提供理论支持。方法:本实验结合在正常大鼠和糖尿病大鼠上进行研究。正常大鼠:32只成年雄性SPrague Dawley大鼠随机分为对照组(C)、运动组(E)、MOTS-c组(M)、MOTS-c+运动组(ME),每组8只。E、ME组大鼠在小动物跑台按照0°、20m/min、60min/d和5d/w的方案进行有氧训练;M和ME组大鼠腹腔注射MOTS-c 0.5mg/kg/d,5d/w,共持续8周。采用ATP酶染色法鉴别骨骼肌纤维类型;SDS-PAGE凝胶电泳测试肌球蛋白重链各亚型百分比的情况;免疫印迹法测定PPARδ和PGC1-α蛋白表达水平。糖尿病大鼠:将75只6周龄SD大鼠分成对照组组(NC)和预造模组(PD),其中NC组正常饮食,PD组以高脂高糖喂养6周,空腹12小时后对大鼠尾静脉采集血液,检测其体内的血糖及胰岛素,之后腹腔注射1%链脲佐菌素(STZ,30 mg/kg),72小时后尾部静脉取血测试非空腹血糖,判断糖尿病模型造模是否成功。糖尿病大鼠又被随机分成糖尿病对照组(D)、糖尿病运动组(DE)、糖尿病MOTS-c组(DM)和糖尿病MOTS-c运动组(DME);DE和DME大鼠也按照0°、20m/min、60min/d和5d/w的方案进行有氧训练,DM和DME大鼠给予腹部给药0.5 mg/kg、5d/w的MOTS-c,共干预8周。采用葡萄糖分析仪检测葡萄糖;ELISA检测血浆中的胰岛素含量;应用免疫荧光及RT-q PCR技术对比目鱼肌的纤维类型进行分析;免疫印迹法测定PGC1-α和PPARδ蛋白表达。结果:正常大鼠:(1)与C组相比,E、ME组比目鱼肌Ⅰ型肌纤维面密度非常显著性增加(P<0.01),Ⅱ型肌纤维面密度显著减少(P<0.01,P<0.05);与E组相比,M组Ⅰ型肌纤维面密度显著减少(P<0.05),Ⅱ型肌纤维面密度显著增加(P<0.05);与M组相比,ME组Ⅰ型肌纤维面密度显著增加(P<0.05),Ⅱ型肌纤维面密度显著减少(P<0.05)。(2)与C组相比,E、M组大鼠比目鱼肌Ⅰ型肌纤维数密度显著增加(P<0.05),Ⅱ型肌纤维数密度明显减少(P<0.05)。(3)与C组相比,E、M和ME组大鼠比目鱼肌MHC I%均有显著增加(P<0.01,P<0.05,P<0.01);E组和ME组MHCⅡa%明显增加(P<0.05),MHCⅡb%明显降低(P<0.05);E组MHCⅡx%明显降低(P<0.05),其他均无显著变化(P>0.05)。各组间比较显示,M组和ME组大鼠比目鱼肌MHCⅠ%较E组均有显著下降(P<0.05),MHCⅡx%均明显升高(P<0.01);ME组MHCⅡb%较M组明显下降(P<0.05),MHCⅡa%明显升高(P<0.05)。(4)与C组相比,M、E和ME组比目鱼肌PPARδ、PGC-1α蛋白表达均明显升高(P<0.01,P<0.05)。糖尿病大鼠:(1)与NC组相比,D、DE、DM和DME组体重具有非常显著性降低(P<0.01)。与NC组相比,D、DE、DM和DME组大鼠比目鱼肌湿重非常显著性降低(P<0.01);与D组相比,DM、DE、DME组大鼠肌肉湿重非常显著性增加(P<0.01);DE和DME组肌肉湿重明显高于DM组(P<0.05)。与NC组相比,D、DE和DME大鼠肌肉湿重比显著下降(P<0.05);与D组相比,DM组大鼠湿重比显著升高(P<0.05)。(2)与NC组相比,D组、DM组和DE组FBG明显升高(P<0.05);与D组相比,DE、DM和DME组FBG具有非常显著性降低(P<0.01);DME组FBG较DM组明显降低(P<0.05)。与NC组相比,D、DE和DM组HOMA-IRI具有显著性差异(P<0.01,P<0.05,P<0.01);DE、DM和DME组HOMA-IRI较D组具有非常显著性下降(P<0.01),且DME组HOMA-IRI较DM组下降明显(P<0.01)。(3)与NC组相比,D组比目鱼肌慢肌纤维比例非常显著性下降(P<0.01),快肌纤维比例明显增加(P<0.05)。与D组相比,DE、DMselleckchem Nirogacestat、DME组慢肌纤维比例非常显著性增加(P<0.01),快肌纤维比例明显降低(P<0.05,P<0.01)。(4)与NC组相比,D组比目鱼肌MHCⅠ表达显著下降(P<0.05);与D组相比,DE和DMliver biopsy组MHCⅠ的表达量显著增加(P<0.05,P<0.05)。与D组相比,DE、DM和DME组MHCⅡa表达量显著性增加。(P<0.05,P<0.05,P<0.01)。与NC组相比,各组间大鼠比目鱼肌MHCⅡb表达显著降低(P<0.01);与D组相比,DE、DM和DME组MHCⅡb表达量非常显著性降低。(P<0.01)。与NC组相比,D、DE、DM和DME比目鱼肌MHCⅡx表达非常显著性降低(P<0.01);与D组相比,DM组MHCⅡx表达显著性降低(P<0.05)。(5)与NC组相比,D组PPARδ、PGC1-α蛋白表达量显著降低(P<0.01,P<0.05)。与D组相比,DE、DM和DME组PPARδ和PGC1-α的蛋白表达量显著性增加(P<0.01,P<0.05,P<0.05)。结论:(1)MOTS-c和有氧运动均能改变正常大鼠与糖尿病大鼠的肌纤维组成,促进快Gefitinib-based PROTAC 3抑制剂肌纤维向慢肌纤维的转变。(2)PPARδ/PGC1-α上调可能是MOTS-c和有氧运动促进骨骼肌慢肌纤维类型转化的重要调节机制。