Innere Medizin: Offener Zugang
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Abstrakt

Die regulatorische Rolle des SIRT1/Foxo1-Signalwegs bei der Prävention von Insulinresistenz im Skelettmuskel durch aerobes Training bei Mäusen

Haitao Wang, Wenqian Yang, Guang Yang6, Yuqian Liu*

Silent Information Regulator Proteins (SIRT) spielen eine Schlüsselrolle im Glukose- und Lipidstoffwechsel und bei der Homöostase. Der SIRT1-Hemmer wurde verwendet, um den Mechanismus des SIRT1/FoxO1-Signalwegs (Forkhead Box O1) bei Mäusen und seine Funktion bei der Vorbeugung von Insulinresistenz im Skelettmuskel zu untersuchen. Vierzig männliche Mäuse wurden zufällig in eine Kontrollgruppe und drei Versuchsgruppen aufgeteilt (NH: fettreiche Ernährung, HE: fettreiche Ernährung plus Bewegung und HES: fettreiche Ernährung plus Bewegung und SIRT1-Hemmer). Nach 14 Wochen waren Fettgewicht, Blutzuckerspiegel und HOMA-IR-Score bei HES im Vergleich zu HE (P < 0,01) signifikant erhöht. Dieselben Parameter waren bei HE im Vergleich zu NH-Gruppen signifikant verringert (P < 0,01). Der mitochondriale 8-OHdG-Spiegel (8-Hydroxy-2-Desoxyguanosin) der HES-Gruppe war signifikant höher als der der HE-Gruppe (P < 0,01). Im Vergleich zu NH waren die 8-OHdG- und 4-HNE-Werte (4-Hydroxynonenal) bei HE signifikant verringert (P<0,01). Die histologische Auswertung zeigte mitochondriale Vakuolen bei HES, während bei HE eine saubere Anordnung der mitochondrialen Cristae beobachtet wurde. Die Acetylierung von FoxO1 war bei HES im Vergleich zu HE erhöht (P<0,01). Die Insulinresistenz wurde bei Mäusen nach 14-wöchiger fettreicher Ernährung induziert, während der Glukosestoffwechsel durch aerobes Training signifikant verbessert wurde. Die durch Training induzierten physiologischen Anpassungen wurden in Gegenwart eines SIRT1-Inhibitors nicht beobachtet. Somit reguliert der SIRT1/FoxO1-Signalweg den Glukosestoffwechsel während aerober Übungen effektiv und verhindert auch durch Fettperoxidation verursachte Schäden in der Skelettmuskulatur.