白藜芦醇可调控运动性疲劳大鼠的糖异生

doi:10.12307/2023.960

中国组织工程研究 ›› 2024, Vol. 28 ›› Issue (8): 1229-1234.doi: 10.12307/2023.960

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白藜芦醇可调控运动性疲劳大鼠的糖异生

阮蓉1，娄旭佳2，金其贯1，章立冰1，徐尚1，胡玉龙1

1扬州大学体育学院，江苏省扬州市 225021；2郑州体育职业学院，河南省登封市 452470

收稿日期:2022-10-17 接受日期:2022-12-29 出版日期:2024-03-18 发布日期:2023-07-18
通讯作者: 胡玉龙，博士，副教授，扬州大学体育学院，江苏省扬州市 225021
作者简介:阮蓉，女，1998年生，江苏省淮安市人，扬州大学在读硕士，主要从事运动营养与健康方面的研究。
基金资助:
2016年度国家重点研发计划(2016YFD0400603-02)，项目负责人：金其贯

Effect of resveratrol on gluconeogenesis in exercise-induced fatigue rats

Ruan Rong1, Lou Xujia2, Jin Qiguan1, Zhang Libing1, Xu Shang1, Hu Yulong1

1School of Physical Education, Yangzhou University, Yangzhou 225021, Jiangsu Province, China; 2Zhengzhou Sports Vocational College, Dengfeng 452470, Henan Province, China

Received:2022-10-17 Accepted:2022-12-29 Online:2024-03-18 Published:2023-07-18
Contact: Hu Yulong, MD, Associate professor, School of Physical Education, Yangzhou University, Yangzhou 225021, Jiangsu Province, China
About author:Ruan Rong, Master candidate, School of Physical Education, Yangzhou University, Yangzhou 225021, Jiangsu Province, China
Supported by:
2016 National Key Research and Development Program of China, No. 2016YFD0400603-02 (to JQG)

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：

运动性疲劳：是指运动持续一段时间后，机体不能将功能维持在某一特定水平或者不能维持某一预定的运动强度。
白藜芦醇：是一种天然存在于葡萄、花生和虎杖等植物中的二苯乙烯类酚类化合物，具有抗氧化、抗炎、免疫调节、神经保护等多种生物学功能。
糖异生：非糖物质(如乳酸、丙酮酸、甘油、生糖氨基酸等)合成葡萄糖或糖原的过程，是体内合成葡萄糖的一种特殊方式。

背景：白藜芦醇是从植物中提取而来的天然抗氧化剂，其改善运动性疲劳的机制主要集中在氧化应激和炎症反应的保护作用上，此次研究主要从糖异生角度探讨其对运动性疲劳的保护机制。

目的：探讨白藜芦醇对运动性疲劳大鼠糖异生的影响。
方法：SD雄性大鼠适应性训练1周后随机分为4组，即空白对照组、白藜芦醇组、运动组、白藜芦醇+运动组，每组12只。空白对照组和白藜芦醇组正常饲养，不进行游泳训练；白藜芦醇+运动组和运动组采用负重游泳训练模拟长时间中高强度运动，每天负重5%游泳1 h后，分别灌胃50 mg/kg的白藜芦醇溶液或等体积的二甲基亚砜溶剂，每周6 d，共6周。末次运动后24 h取材，试剂盒检测尿素氮、肌酸激酶、血糖、肝糖原以及肝脏组织中乳酸、丙酮酸水平；微量法检测磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶活性，酶联免疫吸附法检测葡萄糖-6-磷酸酶活性；RT-PCR检测SIRT1、CREB和PGC-1α的基因表达水平。

结果与结论：①运动组大鼠血浆尿素氮和肌酸激酶水平明显升高(均P < 0.05)，肝脏乳酸、丙酮酸水平和乳酸/丙酮酸比值明显升高(均P < 0.01)，血糖和肝糖原水平明显降低(均P < 0.01)；补充白藜芦醇可有效改善以上情况；②运动使大鼠肝脏组织糖异生关键酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶和葡萄糖-6-磷酸酶的活性明显降低(P < 0.01，P < 0.05)，补充白藜芦醇可明显提高磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶活性(P < 0.01)；③运动组肝脏组织SIRT1、CREB和PGC-1α的mRNA表达水平明显降低(均P < 0.01)，补充白藜芦醇可使该通路基因表达水平明显升高；④提示白藜芦醇能缓解长时间中高强度运动导致的运动性疲劳，其机制可能与上调糖异生调控通路、提高限速酶活性、促进肝脏糖异生、升高血糖和肝糖原水平有关。

https://orcid.org/0000-0003-0458-101X(阮蓉)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

关键词: 运动性疲劳, 白藜芦醇, 糖异生, 限速酶, 大鼠

Abstract: BACKGROUND: Resveratrol is a natural antioxidant extracted from plants. Its mechanism of improving exercise-induced fatigue mainly focuses on the protective effect against oxidative stress and inflammation. In this study, the protective mechanism of resveratrol on exercise-induced fatigue was mainly discussed from the perspective of gluconeogenesis.
OBJECTIVE: To investigate the effect of resveratrol on gluconeogenesis in exercise-induced fatigue rats.
METHODS: After 1 week of adaptive training, male Sprague-Dawley rats were randomly divided into 4 groups with 12 rats in each group: blank control group, resveratrol group, exercise group, resveratrol + exercise group. Weight-bearing swimming training was used to simulate long-term medium-high intensity exercise. After swimming with a weight of 5% for 1 hour every day, 50 mg/kg resveratrol solution or the same volume of dimethyl sulfoxide solvent were given orally, 6 days a week, for a total of 6 weeks. Samples were collected 24 hours after the last exercise, and the levels of urea nitrogen, creatine kinase, blood glucose, liver glycogen and lactic acid and pyruvate in liver tissue were detected by the kit. The activity of phosphoenolpyruvate carboxykinase was detected by microassay, and the activity of glucose-6-phosphatase was detected by enzyme-linked immunosorbent assay. Real-time fluorescence quantitative PCR was used to detect the gene expression of silent information regulator 1, cAMP-response element binding protein and peroxisome proliferator-activated receptor-γ coactivator-1α.
RESULTS AND CONCLUSION: In the exercise group, plasma urea nitrogen and creatine kinase levels of rats were significantly increased (both P < 0.05), liver lactate and pyruvate levels and lactate/pyruvate ratio were significantly increased (all P < 0.01), and blood glucose and liver glycogen contents were significantly decreased (both P < 0.01). Resveratrol supplementation could effectively improve the above conditions. Exercise significantly decreased the activities of phosphoenolpyruvate carboxykinase and glucose-6-phosphatase (P < 0.01, P < 0.05), and resveratrol supplementation significantly increased the activity of phosphoenolpyruvate carboxykinase in liver tissue (P < 0.01). The mRNA expression levels of silent information regulator 1, cAMP-response element binding protein and peroxisome proliferator-activated receptor-γ coactivator-1α in liver tissue of the exercise group were significantly decreased (all P < 0.01), while resveratrol supplementation could significantly increase the gene expression levels of this pathway. To conclude, resveratrol can relieve exercise-induced fatigue caused by long-term medium-high intensity exercise, and its mechanism may be related to up-regulating the gluconeogenesis regulatory pathway, improving rate-limiting enzyme activity, promoting liver gluconeogenesis, and increasing blood glucose and liver glycogen levels.

Key words: exercise-induced fatigue, resveratrol, gluconeogenesis, rate-limiting enzyme, rat

中图分类号:

阮蓉, 娄旭佳, 金其贯, 章立冰, 徐尚, 胡玉龙. 白藜芦醇可调控运动性疲劳大鼠的糖异生[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(8): 1229-1234.

Ruan Rong, Lou Xujia, Jin Qiguan, Zhang Libing, Xu Shang, Hu Yulong. Effect of resveratrol on gluconeogenesis in exercise-induced fatigue rats[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2024, 28(8): 1229-1234.

图/表（结果） 5

2.1 实验动物数量分析实验选用SD大鼠共48只，分为4组，每组12只，实验过程无脱失，全部进入结果分析。
2.2 大鼠基本情况观察大鼠运动45-50 min时频繁出现下沉甚至跳出水面的情况，此时捞出休息30 s以免大鼠死亡，运动结束后运动组大鼠出现反应迟钝、双眼无光、皮毛蓬乱、运动能力下降等现象，表明大鼠已达到疲劳状态；白藜芦醇+运动组出现下沉甚至跳出水面的情况相对较少。
2.3 白藜芦醇对运动性疲劳相关指标的影响与空白对照组相比，运动组血浆中尿素氮和肌酸激酶水平均明显升高(均P < 0.05)，提示长时间中高强度运动造成大鼠疲劳，蛋白质分解加强，伴随肌肉组织损伤。与运动组相比，白藜芦醇+运动组血浆中尿素氮和肌酸激酶水平显著降低(P < 0.01，P < 0.05)，提示白藜芦醇减缓了大鼠肌肉蛋白质的过度分解，肌肉组织损伤得到改善，对运动性疲劳大鼠产生了保护作用。见表2。

2.4 白藜芦醇对运动性疲劳大鼠糖异生水平的影响与空白对照组相比，运动组大鼠血糖和肝糖原水平显著下降(均P < 0.01)。与运动组相比，摄入白藜芦醇使白藜芦醇+运动组的血糖和肝糖原水平明显升高(P < 0.05，P < 0.01)。见图1。

与空白对照组相比，运动组大鼠肝脏中乳酸、丙酮酸水平和乳酸/丙酮酸比值显著升高(均P < 0.01)，说明长时间中高强度运动使大鼠体内葡萄糖大量分解，而肝脏糖异生的能力下降，不足以供应机体糖的消耗，导致血糖下降、肝糖原水平下降，肝脏组织中乳酸和丙酮酸堆积。补充白藜芦醇使白藜芦醇+运动组大鼠肝脏组织中乳酸、丙酮酸水平和乳酸/丙酮酸比值比运动组明显降低(P < 0.01，P < 0.05，P < 0.01)。提示白藜芦醇可以促进肝脏糖异生活动，在一定程度上弥补了运动中糖的消耗，有助于血糖水平保持稳定。见表3。

2.5 白藜芦醇对运动性疲劳大鼠糖异生限速酶活性的影响 PEPCK和G6Pase是糖异生途径的两个关键限速酶，是衡量糖异生水平的重要分子标志物。与空白对照组相比，运动组糖异生限速酶PEPCK和G6Pase的活性显著降低(P < 0.01，P < 0.05)，提示长时间中高强度运动对PEPCK和G6Pase的活性有抑制作用，使肝脏合成葡萄糖的能力下降，糖原输出减少。与运动组相比，补充白藜芦醇使白藜芦醇+运动组的PEPCK活性显著提高(P < 0.01)，G6Pase活性略有升高，但差异无显著性意义(P > 0.05)，提示白藜芦醇能提高糖异生限速酶的活性，促进糖异生活动，增加糖原输出。见图2。

2.6 白藜芦醇对运动性疲劳大鼠糖异生相关调控因子的影响与空白对组相比，运动组SIRT1、CREB和PGC-1α的mRNA表达显著减少(均P < 0.01)，白藜芦醇组SIRT1的mRNA表达明显增加(P < 0.01)，说明长时间中高强度运动抑制了糖异生调控通路的活性，肝脏糖异生能力下降，补充白藜芦醇可激活SIRT1的表达。与运动组相比，白藜芦醇+运动组SIRT1、CREB和PGC-1α的mRNA水平显著升高(均P < 0.01)，提示白藜芦醇可以激活SIRT1、CREB和PGC-1α的表达，促进糖异生活动。见图3。

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引言

关于疲劳的研究始于19世纪Mosso发现持续的电刺激使屈指肌无法提起重物，并提出了“疲劳”一词[1]。在1983年第五届国际生化会议给出了运动性疲劳的定义，它是指运动持续一段时间后，机体不能将功能维持在某一特定水平或者不能维持某一预定的运动强度[2]。运动性疲劳是一种普遍且复杂的生理现象，运动时间与运动强度都是引起运动性疲劳的原因。长时间的运动会引起能源物质供应不足，有研究表明未经训练的个体在80%最大摄氧量下进行118 min的运动后，肝糖原的消耗超过70%，导致无法维持血糖稳态和/或过早疲劳[3]。因此，改善和延缓运动性疲劳是提高运动能力的关键。
糖是机体运动时最重要的能源物质，当机体缺糖时，糖异生活动加强。糖异生是指非糖物质(如乳酸、丙酮酸、甘油、生糖氨基酸等)合成葡萄糖或糖原的过程，是体内合成葡萄糖的一种特殊方式。肝脏是葡萄糖合成与代谢的关键部位，也是进行糖异生的主要器官。随着运动的持续进行，糖异生的活动加强对运动中肌肉组织葡萄糖的供应有一定代偿作用，起到维持血糖稳定的作用，并使机体清除酸性代谢产物的速度增加，延缓疲劳感的发生[4]。因此，增强糖异生作用，增加内源性葡萄糖的生成是改善运动性疲劳的重要环节。
沉默信息调节因子1(silent information regulator 1，SIRT1)是一种去乙酰化酶，它使下游因子去乙酰化从而发挥调节糖代谢的作用[5]。过氧化物酶体增殖物激活受体共激活因子1α(peroxisome proliferator-activated receptor-γ coactivator-1α，PGC-1α)是环磷酸腺苷反应元件蛋白(cAMP-response element binding protein，CREB)的靶基因，通过诱导PGC-1α的活化，激活关键糖异生酶促进肝脏糖异生，从而促进肝脏葡萄糖的生成[6]。
当机体发生运动性疲劳时，外源性补充一些营养物质可以改善疲劳程度、促进疲劳恢复。白藜芦醇是应用较多的一种抗氧化剂，它的来源涉及了多种植物和中草药，具有丰富的医疗保健作用[7]。白藜芦醇在抗炎、抗氧化、保护心血管、调节免疫功能等方面具有重要的生物学作用，在抗疲劳方面也有比较突出的功效[8]。目前关于白藜芦醇对运动性疲劳的保护效应，主要集中在抗氧化、改善炎症反应等方面，也有研究发现白藜芦醇参与糖代谢[9]，但对糖异生途径的研究较少。因而，此次研究构建了长时间中高强度运动大鼠模型，探讨白藜芦醇对运动性疲劳发生时糖异生途径的影响及调控通路，为白藜芦醇改善运动性疲劳的机制寻找新的理论依据。中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

材料方法

1.1 设计随机对照动物实验，组间采用两两比较的t检验。
1.2 时间及地点实验于2021年10月至2022年6月在扬州大学完成。
1.3 材料
1.3.1 实验动物 6-8周龄雄性SD大鼠购于杭州医学院，体质量(234.5±14.5) g，动物实验设施合格证编号：SCXK(浙)2019-0002。实验方案经扬州大学动物实验伦理委员会批准，批准号：202012010。实验过程遵循了国际兽医学编辑协会《关于动物伦理与福利的作者指南共识》和本地及国家法规。
1.3.2 药品与试剂白藜芦醇，上海麦克林公司；二甲基亚砜溶剂，碧云天生物技术有限公司；尿素氮检测试剂盒，肌酸激酶检测试剂盒，乳酸、丙酮酸检测试剂盒，血糖检测试剂盒，肝糖原检测试剂盒，磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(phosphoenolpyruvate carboxylase kinase，PEPCK)、葡萄糖-6-磷酸酶(glucose-6-phosphatase，G6Pase)检测试剂盒，南京建成生物工程研究所；引物，南京锐真生物技术有限公司。
1.4 实验方法

1.4.1 实验分组雄性SD大鼠48只，根据完全随机分组法随机分为空白对照组、白藜芦醇组、运动组、白藜芦醇+运动组，每组12只。大鼠在环境温度(22±2) ℃、相对湿度40%-60%的条件下适应1周后进行运动和药物干预。

1.4.2 运动方案参照TUNG等[10]、HUANG等[11]和XIE等[12]的研究并结合课题组前期研究[13]，采用5%负重游泳模拟长时间中高强度运动，负重物固定于尾部，具体方案如下：空白对照组和白藜芦醇组正常饲养，不进行游泳训练；运动组和白藜芦醇+运动组适应性训练1周后每天进行5%的负重游泳训练，每次60 min，每周进行6次运动干预，共6周。

1.4.3 给药方案药物剂量参考李方等[14]的研究，并结合大鼠与人药品计量换算方法，确定药物剂量为50 mg/kg。用二甲基亚砜溶解白藜芦醇(纯度≥99%)并用无菌去离子水将其稀释至二甲基亚砜为2%，使白藜芦醇质量浓度为25 mg/mL。训练结束后1 h进行药物灌胃，白藜芦醇组和白藜芦醇+运动组按50 mg/kg灌胃白藜芦醇溶液，空白对照组和运动组灌胃等体积2%二甲基亚砜溶液，1次/d，每周6 d，共6周。周日称体质量后根据体质量变化更换负重物和药物体积。

1.4.4 动物标本采集及处理运动干预结束24 h后，按50 mg/kg腹腔注射2%戊巴比妥钠进行麻醉，腹主动脉取血，随后迅速取出肝脏，生理盐水洗净，修剪多余结缔组织，滤纸吸干水分称取整肝质量，之后-80 ℃分装冻存，用于相关指标的测定。
1.5 主要观察指标
1.5.1 疲劳指标的检测腹主动脉取血，收集全血至肝素抗凝管后，上下颠倒使其充分抗凝，静置半小时后，4 ℃，2 500 r/min，离心10 min，离心后上层黄色液体为血浆，严格按照试剂盒说明书测定血浆尿素氮和肌酸激酶水平。
1.5.2 糖异生水平的检测从分装的冻存管中取出肝脏组织，生理盐水洗净，滤纸吸干水分，准确称取肝脏组织质量，按质量(g)∶体积(mL)=1∶9的比例加入9倍体积的生理盐水或试剂盒指定的组织提取液，4 ℃冰浴条件下，60 Hz，90 s机械匀浆，之后转移到新的离心管中4 ℃，2 500 r/min，离心10 min，取上清液进行测定。分别按照试剂盒说明书检测血糖、肝糖原、乳酸和丙酮酸水平。
1.5.3 糖异生关键酶的检测取已制备的肝脏上清液进行测定，微量法测定PEPCK；酶联免疫吸附法检测肝脏中G6Pase的活性，严格按照试剂盒说明书进行操作。

1.5.4 糖异生相关基因的检测 RT-PCR测定糖异生相关基因肝组织中SIRT1、CREB、PGC-1α的mRNA水平。肝脏组织中加入Trizol机械研磨后提取总RNA，反转录为cDNA，放入PCR仪检测，以GAPDH为参照，采用2-ΔΔCt计算目的基因的表达量。基因序列见表1。

1.6 统计学分析实验数据使用SPSS 26.0软件进行统计学分析，各组数据以x±s表示，组间采用两两比较的t检验。P < 0.05表示差异有显著性意义。文章统计学方法已经扬州大学体育学院统计学专家审核。

讨论

运动性疲劳的发生机制涉及了能源物质耗竭、代谢产物堆积、自由基大量生成、神经系统的保护性抑制等多种因素，其中能源物质耗竭是最主要的原因之一[15]。糖的消耗与运动能力密切相关。静息状态下，90%以上的内源性葡萄糖在肝脏中合成[16]，肝脏可以利用多种底物通过糖异生途径合成糖原，维持机体在空腹或饥饿状态下的血糖稳定。随着运动时间延长，机体氧化糖原的能力下降，无法满足自身的能量需求，血糖水平下降，产生疲劳感，不能完成预定的运动强度。
已有大量研究发现，动植物中存在的活性物质在改善运动性疲劳方面效果显著[17-18]，其中白藜芦醇被证明具有抗疲劳功能[19-20]。在此次研究中，采用5%负重游泳模拟长时间中高强度的运动。研究结果显示，这样的运动强度已造成大鼠运动性疲劳，血浆尿素氮和肌酸激酶含量升高，提示蛋白质供能占比增大，肌肉组织损伤，而补充白藜芦醇使大鼠的疲劳状态得到缓解。
血糖是大脑的重要能量来源，运动中血糖水平的稳定可以避免中枢神经系统疲劳，保持运动能力。此外，肝糖原水平也与运动表现密切相关。有研究发现，与禁食和运动的小鼠相比，肝脏特异靶向糖原蛋白过度表达的小鼠(PTGOE小鼠)表现出更好的运动能力，并且运动后血糖下降较慢，即使在禁食条件下运动也保持着较高的肝糖原水平[21]，说明肝糖原是小鼠维持耐力的关键因素。由于体内糖原储备有限，当运动耗竭糖原时，骨骼肌需要从细胞外获取能量，从而引发血糖下降，不能保持较好的运动状态。此次研究结果显示，运动组血糖水平和肝糖原水平显著低于空白对照组，补充白藜芦醇使白藜芦醇+运动组血糖和肝糖原水平显著高于运动组，提示长时间中高强度的运动导致大鼠糖原耗竭，而白藜芦醇可以提高糖原水平，保证血糖稳定，这与BALTACI等[22]的研究结果一致。该研究发现白藜芦醇对血浆瘦素水平没有影响，但可以防止急性游泳运动引起的大鼠肝糖原减少。熊正英
等[23]在大强度耐力跑台训练中发现白藜芦醇提高了大鼠运动后血糖、肝糖原和肌糖原的含量，这可能与白藜芦醇保护肝脏、肌肉组织的正常结构及功能有关。
乳酸是代谢性应激反应的生物标志物，也是糖无氧酵解的终产物。丙酮酸是糖从有氧代谢进入无氧代谢的中间产物，在能量代谢中起到枢纽的作用。长时间运动时机体对能量的需求增大，能源物质特别是糖大量分解，乳酸和丙酮酸大量生成。乳酸和丙酮酸也是糖异生的主要原料，机体通过糖异生作用，将运动中产生的大量乳酸转变成葡萄糖，促进肌糖原的更新，补充血糖和肝糖原水平，防止乳酸中毒的发生[24]。肝脏乳酸/丙酮酸的比值是评估肝脏糖异生的重要指标[25]，此次研究中运动组大鼠肝脏乳酸、丙酮酸水平以及乳酸/丙酮酸比值显著升高，补充白藜芦醇使得这些指标都有明显下降，说明长时间中高强度的负重游泳使大鼠糖原分解特别是无氧酵解加强，代谢产物堆积，白藜芦醇加强了肝脏对乳酸和丙酮酸的转化和利用。
PEPCK和G6Pase是糖异生过程的主要限速酶，这两种酶的活性可以影响糖异生的速度和内源性葡萄糖的输出[26]。PEPCK主要存在于胞质中，催化草酰乙酸转化为磷酸烯醇式丙酮酸，是肝脏糖异生过程中最先发生且最为重要的反应环节。G6Pase是内质网膜上一个多组分的酶复合体，催化葡萄糖-6-磷酸转化为葡萄糖，是葡萄糖生成的最后一步限速酶，对糖异生和机体葡萄糖稳态起着重要作用[27]。陈娟娟[28]的研究中采用轮式疲劳仪对C57BL/6J小鼠进行一次性力竭运动后发现，小鼠血糖、肝糖原、PEPCK和G6Pase水平明显下降。此次研究结果显示，长时间中高强度运动使大鼠肝脏组织中PEPCK和G6Pase活性显著降低，补充白藜芦醇使PEPCK活性显著升高，说明白藜芦醇可以促进PEPCK活性，进而促进糖异生水平。然而，目前关于运动、营养补剂与运动的联合使用对糖异生酶影响的研究还没有一致的结果。HUANG等[29]研究了运动前1 h单次补充黑姜对一次性力竭运动小鼠糖原代谢相关基因表达的影响，运动和高剂量黑姜显著提高了肝脏PEPCK 的基因表达，运动也显著增加了肝脏G6Pase的基因表达，他们推测黑姜可能与运动相互作用共同增强肝脏糖异生和三羧酸循环的能力，使运动中产生的乳酸更有效地转化为葡萄糖或糖原；另有研究发现，添加牛磺酸组与未添加牛磺酸组在120 min节点时动态血糖浓度差异最明显，但是对糖原分解和糖异生没有影响，肝脏中G6Pase活性和生糖氨基酸浓度两组间也无差异，运动期间血糖稳态的维持可能通过脂肪分解、激活甘油在糖异生的作用来实现[30]。因此运动中糖异生酶活性的变化还需要在以后的研究中进一步探讨。
大量文献研究证明，糖异生的水平受到SIRT/CREB/PGC1-α信号通路的调控[31-32]。Sirtuins家族在哺乳动物中普遍存在，由7个不同亚型的275个氨基酸组成。其中SIRT1主要存在于细胞质中，参与调节肝脏、肌肉组织对糖的摄取和利用，维持血糖的稳定[33]。肝脏特异性SIRT1敲除小鼠显示全身胰岛素敏感性增加，肝脏葡萄糖生成减少[34]。众所周知，白藜芦醇是SIRT1的激活剂。PARK等[35]研究了SIRT1调控肝脏糖异生的分子机制，发现白藜芦醇增加了被胰岛素抑制的肝细胞中PEPCK和G6Pase的基因表达水平，转染SIRT1siRNA到肝细胞中导致PEPCK和G6Pase基因表达水平降低，这表明白藜芦醇可能通过SIRT1上调糖异生生糖基因的表达。WEI等[36]的研究观察到SIRT1siRNA对急性心肌梗死大鼠和H9C2细胞FGF21/CREB/PGC-1α通路的激活有抑制作用，而活化的SIRT1可增强PGC-1α的表达，增强梗死后的供血，进一步缩小梗死面积。CREB可受多种细胞外信号激活，是调节糖异生的关键转录因子。然而 CREB本身不足以转录激活靶基因，主要是细胞外的信号通过多种蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶促使CREB在Ser133处磷酸化，与组蛋白乙酰转移酶CREB结合蛋白以及p300形成复合物，随后转录激活，对PEPCK及G6Pase两种关键酶进行激活，开启糖异生反应[37]。研究证明白藜芦醇通过CRE刺激转录能上调CREB的转录激活电位，白藜芦醇的很多功能是通过CREB激活和CREB控制基因的转录来解释的[38]。吴遵桃[39]的研究证实了在生命早期铅暴露模型中，白藜芦醇可以通过激活SIRT1/CREB/BDNF信号通路来上调突触前和突触后蛋白的表达从而改善铅暴露导致的学习记忆损伤。PGC-1α能促进糖异生基因表达并抑制糖酵解相关基因的表达，其活性及表达受NAD+水平调节[40]。
HERZIG等[41]研究证明了在HepG2肝癌细胞的瞬时检测中，PGC-1α确实是CREB的直接靶点，通过环磷酸腺苷激动剂诱导PGC-1α启动子。活化的PGC-1α与肝细胞核因子4α结合形成复合物，使之活化，从而启动G6ase和PEPCK编码基因转录[42]。娄旭佳[43]的研究发现白藜芦醇可以促进PGC-1α过表达，激活SIRT1/PGC-1α/NRF1通路促进线粒体生物合成，改善线粒体能量代谢，促进中高强度训练后疲劳状态的恢复。有研究发现全身PGC-1α敲除小鼠急性运动后血糖和肝糖原含量均低于野生型小鼠[44]。此次研究中，补充白藜芦醇使大鼠肝脏组织中SIRT1/CREB/PGC-1α的mRNA 水平显著升高，说明白藜芦醇对该通路具有激活作用，从而激活肝脏糖异生反应，增加肝糖原输出，改善运动性疲劳大鼠的糖原供应。
结论：白藜芦醇能缓解长时间中高强度运动导致的运动性疲劳，其机制可能与调控SIRT1/CREB/PGC-1α通路、提高PEPCK活性、促进肝脏糖异生、升高血糖和肝糖原水平有关。中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

白藜芦醇可调控运动性疲劳大鼠的糖异生

Effect of resveratrol on gluconeogenesis in exercise-induced fatigue rats

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