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目的:探讨2型糖尿病心肌纤维化的发生发展及有氧运动的干预作用;TGF-β1/Smad及其相关miRNA在运动干预糖尿病心肌纤维化形成中的调节作用。方法:在35只4周龄SD大鼠中随机取出10只为对照组(NC组,n=10),剩余大鼠通过高脂饲料喂养基础上结合腹腔注射STZ复制2型糖尿病大鼠模型20只。建模成功后随机分为糖尿病运动组(DME,n=10)和糖尿病对照组(DMC组,n=10)。运动组每天进行60min的无负重游泳训练。8周后,检测各组大鼠心肌组织中TGF-β1含量、Smad2、Smad 3、Smad 7、Ⅰ、Ⅲ型胶原纤维mRNA的表达和miR-133a、miR-21、miR-29b表达,检测血清中FBG、INS含量。结果:(1)在T2DM大鼠建模成功8周末,与NC组相比,DMC组FBG含量、HOMA-IR显著升高(P<0.05)的同时,INS含量有所升高,但无显著性差异;与DMC组相比,DME组FBG含量显著降低(P<0.05),INS含量有升高和HOMA-IR有降低趋势,但无显著性差异;与NC组相比,DME组FBG与INS含量均有所升高,均无显著性差异,HOMA-IR显著升高(P<0.05)。(2)在T2DM大鼠建模成功8周末,与NC组相比,DMC组心肌中TGF-β 1含量、Ⅰ、Ⅲ型胶原纤维mRNA表达量均显著性升高(P<0.05);与DMC组相比,DME组心肌中TGF-β 1含量、Ⅰ、Ⅲ型胶原纤维mRNA表达量均显著性降低(P<0.05);与NC组相比,DME组心肌中TGF-β1含量、Ⅰ、Ⅲ型胶原纤维mRNA表达量均有所降低,但均无显著性差异。(3)与NC组相比,DMC组心肌中Smad2 mRNA表达量显著升高(P<0.05),Smad3 mRNA表达量极显著升高(P<0.01)的同时,Smad7 mRNA表达量有所降低,但无显著性差异;与DMC组相比,DME组大鼠心肌中Smad2 mRNA表达量显著降低(P<0.05),Smad3mRNA表达量极显著降低(P<0.01)的同时,Smad7 mRNA表达量极显著升高(P<0.01);与NC组相比,DME组心肌中Smad2、Smad3 mRNA表达量均有所上升,均无显著性差异,Smad7 mRNA表达量极显著升高(P<0.01)。(4)与NC组相比,DMC组大鼠心肌中miR-133a、miR-29b表达量均显著性降低(P<0.05)的同时,miR-21表达量显著升高(P<0.05);与DMC组相比,DME组大鼠心肌中miR-133a、miR-29b表达量均极显著升高(P<0.01)的同时,miR-21表达量有所降低,但无显著性差异;与NC组相比,DME组大鼠心肌组织miR-133a、miR-29b表达量均极显著升高(P<0.01),miR-21表达量有所升高,无显著性差异。结论:(1)本研究所复制的2型糖尿病大鼠模型是成功的;随着病情的发展,T2DM大鼠心肌组织中出现了一定程度的纤维化,而8周的有氧运动可以有效预防大鼠心肌纤维化的发生和发展。(2)随着T2DM的发展,一方面miR-133a表达受到抑制,从而激活TGF-β 1/Smad2、3信号通路,抑制了 miR-29b的表达,促进胶原蛋白的生成。另一方面,糖尿病引起TGF-β1的过量表达,促进miR-21的生成,抑制Smad7的表达,从而削弱Smad7对TGF-β1/Smad信号通路的抑制作用,对胶原蛋白的合成抑制性降低,促进了心肌纤维化的进程。(3)8周的有氧运动,一方面可以促进miR-133a表达,从而抑制TGF-β1/Smad信号通路,提高miR-29的表达,有效减少胶原蛋白的合成,预防大鼠心肌纤维纤维化的发生和发展。另一方面,8周的有氧运动通过抑制TGF-β1的表达,降低miR-21表达量,从而促进Smad7的表达,进一步抑制TGF-βl/Smad信号通路,有效减少胶原蛋白的合成,预防心肌纤维化的发生发展。