生活方式對胰島素抵抗大鼠骨骼肌脂聯(lián)素、APPL1及GLUT4表達的影響.pdf

1、背景：脂聯(lián)素(adiponectin,APN)作為脂肪因子,首先在脂肪組織中發(fā)現(xiàn),具有改善胰島素抵抗、抗炎、抗動脈粥樣硬化等作用,但近來研究發(fā)現(xiàn),在骨骼肌中APN亦有表達。脂聯(lián)素受體結合蛋白(adaptorproteincontainingPHdomain,PTB domainandleucinezippermotif1,APPL1)可與脂聯(lián)素受體特異性的結合,參與代謝相關信號轉導過程,可增加胰島素敏感性,調(diào)節(jié)糖脂代謝。葡萄糖轉運蛋白4

2、(glucosetransporter4,GLUT4)是骨骼肌組織中的主要的葡萄糖轉運載體,可調(diào)節(jié)骨骼肌組織中葡萄糖攝取及利用。飲食控制及運動鍛煉是最常見的減輕體重、改善胰島素抵抗的生活方式。本研究擬通過高脂飼料喂養(yǎng)建立肥胖大鼠胰島素抵抗模型,觀察飲食、運動生活方式的干預對骨骼肌中APN、APPL1和GLUT4表達產(chǎn)生的影響,以探討骨骼肌脂聯(lián)素、APPL1對葡萄糖代謝的可能作用。
　　目的：建立肥胖大鼠骨骼肌胰島素抵抗模型,通過飲

3、食、運動干預了解骨骼肌組織中APN、APPL1和GLUT4對胰島素抵抗產(chǎn)生的影響及它們之間的相關性。
　　方法：60只4周齡雄性SD大鼠隨機分為正常對照組(NC組)10只和高脂飲食組(HD組)50只。NC組給予普通飼料喂養(yǎng),HD組予高脂飼料。12周后將造模成功的40只肥胖大鼠隨機分為高脂肥胖組(HF組)、飲食控制組(DR組)、運動鍛煉組(EC組)、飲食運動結合組(DE組)。NC組給予普通飲食,HF組繼續(xù)給與高脂飼料,EC組大鼠進行

4、游泳運動鍛煉并給予高脂飼料喂養(yǎng),DR組每只大鼠每天給予高脂組大鼠進食飼料量的70％進行飲食限制,DE組在進行游泳運動鍛煉的同時進行飲食限制。共6周,麻醉狀態(tài)下測大鼠體重(BW),取靜脈血測定空腹血糖(FBG)、空腹胰島素(FINS)、甘油三酯(TG)、總膽固醇(TCH),取骨骼肌組織測甘油三脂(TG)的含量,用免疫組化的方法觀察APN、APPL1、GLUT4在骨骼肌組織中的定位并測定其光密度值以表示蛋白量,用Western-blot的方

5、法檢測骨骼肌組織中APN、APPL1的表達及總蛋白量,GLUT4的表達及其在細胞膜中的蛋白量。
　　結果：1.HF組大鼠體重(BW)、甘油三脂(TG)、總膽固醇(TCH)、空腹血糖(FBG)、空腹胰島素(FINS)、HOMA-IR指數(shù)明顯高于NC組(P<0.05),骨骼肌組織中的TG水平較NC組明顯增加(P<0.05);與HF組相比,EC組大鼠的BW、TG、FBG、FINS、骨骼肌組織中的TG含量、HOMA-IR均明顯下降(P<0

6、.05),TCH也下降,但差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),DR組大鼠的TCH、FBG、FINS、骨骼肌組織中的TG含量、HOMA-IR均比HF組降低(P<0.05),TG也有所下降,但差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),DE組大鼠的BW、TG、TCH、FBG、FINS、骨骼肌組織中的TG含量、HOMA-IR均明顯下降(P<0.05),但EC組、DR組、DE組之間BW、TG、TCH、FBG、FINS、骨骼肌組織中的TG含量無統(tǒng)計學差異(P

7、>0.05)。2.免疫組化結果顯示:APN、APPL1、GLUT4均可骨骼肌組織中在骨骼肌組織中表達,骨骼肌中APN主要分布在細胞膜、肌束膜上,APPL1和GLTU4可在胞膜、胞質(zhì)表達。HF組的骨骼肌中APN、APPL1、GLUT4蛋白表達的光密度值(OD值)小于NC組(P<0.05),DE、DR、EC組骨骼肌中APN、APPL1、GLUT4的OD值均大于HF組(P<0.05),EC、DR、DE組間骨骼肌中APN、APPL1、GLUT4

8、的OD值無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。3.Western-blot蛋白定量:HF組骨骼肌中APN、APPL1、GLUT4蛋白表達明顯低于NC組(P<0.05),與HF組相比,DE、EC組大鼠骨骼肌中APN、APPL1、GLUT4的表達增加(P<0.05),DR組骨骼肌中APPL1和GLUT4的表達增強(P<0.05),而DR組和HF組之間骨骼肌中APN的蛋白表達量無統(tǒng)計學差異(P>0.05),EC、DR、DE組間骨骼肌中APN、APPL

9、1、GLUT4的蛋白表達無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。4.相關性分析:骨骼肌中APN、APPL1、GLUT4的蛋白表達和FBG、HOMA-IR及骨骼肌中TG含量均呈負相關(P<0.05),骨骼肌中APN、APPL1的總蛋白表達量和GLUT4的膜蛋白表達量呈正相關(P<0.05)。
　　結論：1.高脂飼料喂養(yǎng)大鼠可以造成肥胖、糖脂代謝紊亂,引起胰島素抵抗;飲食控制和運動鍛煉均可以減輕肥胖大鼠體重,調(diào)節(jié)高脂飲食誘導的大鼠糖脂代謝紊亂,

10、改善骨骼肌組織的脂毒性和胰島素抵抗。2.APN、APPL1、GLUT4蛋白均可在骨骼肌組織中表達,在高脂飲食誘導的肥胖大鼠出現(xiàn)骨骼肌脂毒性、胰島素抵抗時,骨骼肌中APN、APPL1、GLUT4表達降低,通過飲食控制、運動鍛煉改善胰島素抵抗后,骨骼肌中APN、APPL1、GLUT4蛋白表達增加。3.骨骼肌中APN、APPL1和GLUT4的蛋白表達量與骨骼肌中脂質(zhì)含量和胰島素抵抗有一定的相關性,骨骼肌中APN和APPL1可能與調(diào)節(jié)糖代謝有一