高糖、高脂肪飲食誘導胰島素抵抗大鼠骨骼肌GLUT4mRNA表達的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、目的:近年來,隨著社會經(jīng)濟發(fā)展,物質生活水平提高,人們的飲食結構發(fā)生了重大變化。高糖、高脂肪等高熱量攝入增加,且體力活動減少、肥胖等因素,2型糖尿病患病率不斷上升,成為繼腫瘤、心血管疾病之后第三位嚴重危害人類健康的慢性非傳染性疾病,是致殘和早亡的主要原因。胰島素抵抗(Insulin Resistance,IR)既是2型糖尿病的主要發(fā)病機制和重要特征,也是高血壓、高血脂、肥胖、心血管疾病的共同病理生理基礎。隨著“糖尿病是糖脂病”這一新概念

2、的提出,有人認為脂代謝異??赡苁?型糖尿病及其并發(fā)癥原發(fā)性的病理生理過程,游離脂肪酸(free fatty acids,F(xiàn)FA)與IR之間關系的研究愈加受到重視,近年來的研究表明骨骼肌組織葡萄糖代謝發(fā)生障礙是全身胰島素抵抗的主要表現(xiàn)。位于細胞膜上的葡萄糖轉運蛋白4(glucose transporter 4,GLUT4)介導了胰島素刺激的外周組織對葡萄糖的攝取,GLUT4是肌肉組織葡萄糖代謝的關鍵因子之一,也是胰島素抵抗研究的靶點之一。

3、本研究旨在用高糖、高飽和及高不飽和脂肪酸飲食喂養(yǎng)正常成年大鼠,觀察不同飲食對大鼠胰島素抵抗和骨骼肌GLUT4mRNA表達的影響及FFA在大鼠骨骼肌GLUT4 mRNA表達中的作用,探討高糖高脂肪酸喂養(yǎng)誘導胰島素抵抗的形成機制。 方法:清潔級健康成年雄性Wistar大鼠64只,體重250g~300g,適應性喂養(yǎng)一周后隨機分為四組,每組16只,對照組(Normal Control group,NC組),高糖組(High Sucros

4、e group,HS組),高飽和脂肪酸組(High Saturated Fatty acid group,HSF組)、高不飽和脂肪酸組(High Unsaturated Fatty acid group,HUF組)。正常對照組給基礎飼料,熱量組成為碳水化合物占65.5%,脂肪占10.3%,蛋白質占24.2%;高糖飼料是在基礎飼料中添加20%蔗糖使碳水化合物熱卡占76.5%,脂肪熱卡占7%,蛋白質熱卡占16.5%;高飽和脂肪酸飼料是在基礎

5、飼料中添加20%牛油使飼料中碳水化合物熱卡占43%,脂肪熱卡占41%,蛋白質熱卡占16%;高不飽和脂肪酸飼料是在基礎飼料中添加20%豆油配制而成,其熱卡比例同高飽和脂肪酸組。牛油中飽和脂肪酸含量69.1%,不飽和脂肪酸含量30.9%;豆油中不飽和脂肪酸含量84%,飽和脂肪酸含量16%;蔗糖純度99%。所有飼料均由河北醫(yī)科大學實驗動物中心配制。喂養(yǎng)24周。每4周測量大鼠體重、血壓,并經(jīng)心臟采血測空腹血糖(FBG),血清甘油三酯(TG),血

6、清總膽固醇(TC),血清胰島素(INS);用銅顯色法測定血中游離脂肪酸(FFA)的含量。于實驗最后一周每組隨機抽取6只大鼠做高胰島素-正葡萄糖鉗夾實驗,另取10只大鼠處死后迅速取紅色骨骼肌組織采用反轉錄PCR法測定骨骼肌GLUT4mRNA的表達,分別研究FBG、FFA、INS、葡萄糖輸注率(GIR)、TC、TG、BW和骨骼肌GLUT4 mRNA的相關性。 結果: 1.自12周后HUF組、HSF組大鼠體重明顯增加,與同期NC組比具

7、有顯著性差異(p<0.05或p<0.01),HS組體重增加不明顯,24周時NC組、HS組、HUF組、HSF組體重較0周分別增加了25.3%、32.1%、37.4%、35.7%。 2.血生化指標:空腹胰島素、空腹血糖、血清總膽固醇、甘油三酯含量三組均高于對照組(p<0.05或p<0.01),實驗組間無顯著差異(p>0.05),實驗組以HSF組血清總膽固醇、甘油三酯含量升高最早,與對照組出現(xiàn)差別最早。HS組、HSF組和HUF組喂養(yǎng)

8、第8周空腹胰島素和空腹血糖與NC比較均有顯著性差異,一直延續(xù)到24周(p<0.05或p<0.01),但三個實驗組間統(tǒng)計學差別無顯著性(p>0.05)。 3.不同飲食喂養(yǎng)12周后,各實驗組游離脂肪酸水平較NC組顯著升高(p<0.01),HSF組較HS組和HUF組顯著升高(p<0.01)。24周時,各實驗組游離脂肪酸仍保持較高水平(p<0.01),各實驗組間無差異。 4.24周時,各實驗組輸注率顯著低于NC組(p<0.01)

9、,由低到高依次為HSF組、HUF組、HS組、NC組,HUF組與HSF組顯著低于HS組(p<0.01)。 5.24周時,骨骼肌GLUT4 mRNA的表達各實驗組與正常對照組比差別有顯著性(p<0.05),較正常對照組明顯降低;各實驗組之間GLUT4 mRNA含量HSF組略低于HUF組,HUF組略低于HS組,但沒有統(tǒng)計學意義(p>0.05)。 6.相關分析結果,選擇GIR和骨骼肌GLUT4 mRNA的表達與其他各項指標進行相

10、關性分析,結果顯示GIR與BW、TG、FFA、GLU、INS有明顯負相關(r值分別為-0.6076、-0.3562、-0.4228、-0.5419、-0.6441,p值分別為0.0010、0.0459、0.0344、0.0035、0.0003);骨骼肌GLUT4 mRNA的表達與FFA、GLU、INS、TC明顯負相關(r值分別為-0.4486、-0.4575、-0.5971、-0.3934,P值分別為0.0310、0.0166、0.01

11、08),與GIR明顯正相關(r值為0.5026,p值為0.0075)。 結論:1.經(jīng)高糖、不同脂肪酸組成的高脂飲食喂養(yǎng)成年Wistar大鼠出現(xiàn)了高胰島素血癥,空腹血糖升高,葡萄糖輸注率減低,血壓升高,成功地誘發(fā)出胰島素抵抗高血壓大鼠模型。2.高糖及不同脂肪酸組成的高脂飲食喂養(yǎng)的大鼠骨骼肌GLUT4 mRNA表達減少,機制可能與高游離脂肪酸血癥有關。3.經(jīng)相關分析表明,骨骼肌GLUT4 mRNA表達與血清FFA、血清膽固醇、血清胰

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