自發(fā)性高血壓大鼠心肌胰島素敏感性降低及機(jī)制.pdf

1、研究背景: 胰島素抵抗是細(xì)胞胰島素受體或受體后信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)障礙所致的病理狀態(tài)，是2型糖尿病、高血壓及冠心病等重大疾病發(fā)病的共同土壤。高血壓是人類(lèi)心血管疾病發(fā)病率最高的一種疾病，大量實(shí)驗(yàn)與臨床研究表明，高血壓常伴有胰島素抵抗。自發(fā)性高血壓與胰島素抵抗的研究已成為近年來(lái)心血管研究領(lǐng)域的“熱點(diǎn)”。以往研究主要集中探討血管胰島素抵抗與高血壓的關(guān)系，而高血壓個(gè)體的心肌是否存在胰島素抵抗，如有，其機(jī)制為何，至今國(guó)內(nèi)外尚無(wú)報(bào)道。我們前期發(fā)現(xiàn)胰島素

2、可通過(guò)3-磷脂酰肌醇激酶-蛋白激酶B（PI3K-Akt）信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路對(duì)正常大鼠心肌細(xì)胞發(fā)揮直接正性變力作用，且有證據(jù)表明過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體（PPARγ）激活可增強(qiáng)脂肪組織胰島素敏感性，而PPARγ、Akt與胰島素誘導(dǎo)的心肌功能變化之間的直接聯(lián)系尚未建立。 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 本研究的目的是：①自發(fā)性高血壓大鼠（SHR）心肌細(xì)胞的胰島素敏感性有無(wú)變化；②如有，進(jìn)一步研究其細(xì)胞內(nèi)信號(hào)機(jī)制，如PPARγ、Akt等信號(hào)分子在其中

3、的作用。實(shí)驗(yàn)方法采用動(dòng)緣探測(cè)系統(tǒng)，同步檢測(cè)心肌細(xì)胞收縮功能與細(xì)胞內(nèi)鈣瞬變變化，從心肌細(xì)胞功能角度觀察SHR心肌胰島素抵抗，并用Western blot及免疫組織化學(xué)方法檢測(cè)PPARγ、PI3K及Akt等蛋白的表達(dá)或活化。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果: 研究發(fā)現(xiàn)與WKY相比，SHR心肌細(xì)胞的胰島素敏感性明顯減弱，表現(xiàn)為給予胰島素(10-7 mol/L) 后，細(xì)胞最大收縮幅度減小(％ of cell baseline, 7.8 ％ ± 0.

4、6 ％ vs. 10.2 ％ ± 0.5 ％ of WKY+insulin, n=15-22 myocytes from 6-8 hearts/group, P<0.05)，細(xì)胞內(nèi)鈣瞬變幅度亦減小(0.27 ± 0.02 vs. 0.47 ± 0.05 of WKY+insulin, P<0.05)，其機(jī)制與SHR心肌細(xì)胞胰島素誘導(dǎo)的Akt活化減少、及其上游信號(hào)分子PPARγ與PI3K p85亞基表達(dá)減少有關(guān)(n=3, P<0.05 v

5、s. WKY)。我們進(jìn)一步探討了PPARγ激動(dòng)劑羅格列酮（RSG）對(duì)SHR心肌細(xì)胞胰島素敏感性的影響及機(jī)制，發(fā)現(xiàn)給予RSG (3 mg·kg-1·d-1, o.g.) 預(yù)處理14天不僅可顯著增加SHR心肌PPARγ、PI3K p85表達(dá)及下游Akt活化(P<0.05)，還可有效恢復(fù)胰島素對(duì)SHR心肌細(xì)胞的正性變力作用(P<0.05)。此外，為建立RSG影響的PPARγ-PI3K-Akt信號(hào)通路與心肌細(xì)胞變力效應(yīng)之間的因果關(guān)系，用特異性A

6、kt抑制劑預(yù)處理RSG治療組SHR的心肌細(xì)胞，觀察到Akt抑制劑可同時(shí)顯著抑制胰島素誘導(dǎo)的Akt激活及SHR心肌細(xì)胞變力效應(yīng)(P<0.05)。 結(jié)論: 上述結(jié)果首次證實(shí)，SHR存在心肌胰島素抵抗（Myocardial insulin resistance），其機(jī)制與PPARγ-PI3K-Akt信號(hào)通路受損有關(guān)。該結(jié)果提示胰島素抵抗不僅是高血壓的病因之一，還可能參與了高血壓性心力衰竭的發(fā)生和發(fā)展；PPARγ激動(dòng)劑可能對(duì)高