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第一部分目的:观察电刺激对2型糖尿病大鼠(Otsuka Long-Evans Tokushina Fatty,OLETF)骨骼肌细胞葡萄糖运载体4(Glucose transporter 4,GLUT4)转位的影响。方法:取20只OLETF大鼠和20只SD大鼠,分离趾长伸肌,按照抑制剂和电刺激干预的不同各分为6组:电刺激组、无电刺激组、LY294002+电刺激组、LY294002组、Compound C+电刺激组、Compound C组。用免疫荧光方法观察GLUT4在各组骨骼肌细胞膜及细胞内膜的分布。结果:免疫荧光结果提示:1.OLETF大鼠各电刺激组骨骼肌细胞膜上GLUT4分布较相应的无电刺激组明显增多。2.SD大鼠各电刺激组骨骼肌细胞膜上GLUT4分布较相应的无电刺激组也明显增多。结论:电刺激诱导的骨骼肌收缩可促进GLUT4转位至细胞膜,阻断AMPK或PI3K信号转导通路都不能抑制GLUT4的转位。第二部分目的:观察电刺激对OLETF大鼠骨骼肌细胞腺苷酸激活的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)、磷脂酰肌醇3激酶(Phosphoinositide3-kinase,PI3K)、蛋白激酶B(Protein kinase B,PKB/Akt)和Ras-丝裂原激活的蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,Ras-MAPK)的影响,探讨电刺激诱导的骨骼肌收缩促进OLETF大鼠骨骼肌细胞GLUT4转位的细胞内信号转导机制。方法:取8只OLETF大鼠和8只SD大鼠,分离趾长伸肌,按照是否接受电刺激干预各分为电刺激组和无电刺激组,每组8个骨骼肌样本,用免疫印迹方法(Western blot)测定骨骼肌中AMPK、PI3K、PKB/Akt、ERK蛋白的表达和活性变化。结果:1.与无电刺激组相比,OLETF大鼠和SD大鼠电刺激组骨骼肌细胞AMPK、PI3K、Akt蛋白活性均明显增加(P＜0.01)。2.而ERK蛋白活性在两组间的差异无统计学意义(P＞0.05)。结论:运动既可以激活骨骼肌细胞AMPK信号转导通路,也可以激活胰岛素信号通路中的PI3K/Akt信号转导通路,从而促进骨骼肌细胞GLUT4转位和葡萄糖摄取。第三部分目的:观察AMPK抑制剂和PI3K抑制剂对电刺激激活的骨骼肌信号转导通路的影响,分析AMPK和PI3K在电刺激促进骨骼肌GLUT4转位过程中的作用。方法:取20只OLETF大鼠和20只SD大鼠,分离趾长伸肌,按照抑制剂和电刺激干预的不同各分为6组:电刺激组、无电刺激组、LY294002+电刺激组、LY294002组、Compound C+电刺激组、Compound C组。用western blot法测定骨骼肌中AMPK、PI3K、PKB/Akt蛋白的表达和活性变化。结果:1.0LETF大鼠和SD大鼠LY294002+电刺激组骨骼肌细胞AMPK蛋白活性较LY294002组明显增加(P＜0.01)。2.而Compound C+电刺激组骨骼肌细胞PI3K、Akt蛋白活性较Compound C组也明显增加(P＜0.01)。结论:电刺激诱导的骨骼肌收缩可以激活AMPK和PI3K/Akt信号转导通路,并促进GLUT4转位,仅抑制其中一条信号转导通路不能阻止GLUT4的转位。