高脂肥胖大鼠胰島α細(xì)胞胰島素抵抗及其機(jī)理的研究.pdf

1、本研究包括三部分：1.建立一種既具有外周胰島素抵抗但同時又無胰島β細(xì)胞的模型鼠，即高脂誘導(dǎo)的胰島素抵抗去β細(xì)胞大鼠模型，用于對肥胖鼠α細(xì)胞胰島素抵抗的研究。 材料與方法：雄性Wistar大鼠，腹腔注射STZ100mg/kg，同時給予每日兩次的中效胰島素治療以糾正高血糖，5天后處死大鼠評價殘存β細(xì)胞數(shù)量及功能。采用高脂飼料(脂肪產(chǎn)能占總熱量的66％)喂養(yǎng)雄性Wistar大鼠(HFD鼠)，同批喂養(yǎng)正常飼料(脂肪產(chǎn)能占總熱量的10％)

2、對照鼠(ND鼠)，20周時采血檢測血脂、胰島素和血糖等指標(biāo)評價其外周胰島素抵抗程度，再進(jìn)行去β細(xì)胞處理，最終得到去β細(xì)胞高脂飲食鼠(HFD-B鼠)和去β細(xì)胞正常飲食鼠(ND-B鼠)。 發(fā)現(xiàn)：STZ處理后5日β細(xì)胞幾破壞殆盡，胰島殘存β細(xì)胞體積僅占胰島總體積的4.55％，胰腺勻漿液胰島素含量也僅為正常對照的1％(P=0.000)，勻漿液Glc含量稍增高但無統(tǒng)計學(xué)差異。HFD鼠ISI較ND鼠顯著降低(0.0208±0.010vs.0

3、.0101±0.007P＜0.05)；與此同時，血和胰腺勻漿液Glc濃度也明顯高于ND鼠(362±58pg/mlvs.291±35pg/mlP＜0.05；442±56pg/mlvs.287±48pg/mlP＜0.05)。經(jīng)過胰島素治療，去β細(xì)胞鼠隨機(jī)血糖基本可維持在6-10mmol/L范圍。 結(jié)論及解釋：HFD鼠表現(xiàn)出外周胰島素抵抗及α細(xì)胞的功能亢進(jìn)，去β細(xì)胞模型鼠基本上消除了內(nèi)源性胰島素對α細(xì)胞的影響，同時保留α細(xì)胞的功能，可

4、以用于進(jìn)一步研究。 2.了解胰島素對高脂肥胖大鼠和正常大鼠胰島Glc釋放和合成的影響，為高脂肥胖大鼠α細(xì)胞胰島素抵抗尋求直接證據(jù)。 材料和方法：HFD、ND、HFD-B和ND-B大鼠胰島首先采用含葡萄糖3.3mmol/L基礎(chǔ)灌注液灌注15min，再換為16.7mmol/L葡萄糖、10mmol/L精氨酸+3.3mmol/L葡萄糖、100nM胰島素+3.3mmol/L葡萄糖以及100nM胰島素+16.7mmol/L葡萄糖分別

5、灌注30min，用RIA法檢測灌注液Glc濃度。HFD-B和ND-B大鼠胰島用含與不含100nM胰島素的無糖1640培養(yǎng)基孵育0、8和24小時，用實(shí)時熒光定量PCR檢測胰島Glc基因的表達(dá)。 發(fā)現(xiàn)：（1）16.7mmol/L葡萄糖可抑制ND鼠但不能抑制HFD鼠α細(xì)胞Glc釋放。（2）HFD鼠胰島對精氨酸的反應(yīng)較NC鼠胰島有所增強(qiáng)。（3）100nM胰島素在葡萄糖濃度為3.3mmol/L時不能抑制Glc的分泌，而在葡萄糖16.7mm

6、ol/L時可抑制NC-B鼠Glc分泌，但即使在該高糖環(huán)境中胰島素仍無法抑制HFD-B鼠Glc釋放。（4）外源性胰島素孵育8小時和24小時皆可降低ND-B和HFD-B鼠胰島Glc基因的表達(dá)，且24小時降低程度明顯大于8小時。胰島素對Glc基因表達(dá)的抑制效應(yīng)，在胰島素孵育8小時和24小時HDF-B鼠胰島均顯著弱于ND-B鼠胰島。 結(jié)論和解釋：胰島素抑制Glc的釋放作用可能是高糖依賴性的，胰島素對HFD-B鼠胰島Glc釋放和基因表達(dá)的

7、抑制作用與ND-B鼠相比皆顯著下降或消失，本實(shí)驗(yàn)結(jié)果可直接證實(shí)高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖鼠模型存在α細(xì)胞的胰島素抵抗。 3.了解高脂飲食誘導(dǎo)的胰島素抵抗大鼠胰島α細(xì)胞和β細(xì)胞INS信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路有無改變。 材料和方法：利用HFD鼠和ND鼠胰腺組織行免疫組化染色，觀察其IRc、IRS-1和IRS-2在胰島的分布情況以及比較上述蛋白在兩組大鼠胰島的表達(dá)。利用分離得到的HFD-B鼠和ND-B鼠胰島，進(jìn)行Western雜交試驗(yàn)，定量檢測去

8、β細(xì)胞胰島INS信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子表達(dá)。 發(fā)現(xiàn)：IRc、IRS-1和IRS-2在胰島外周細(xì)胞(非胰島素分泌細(xì)胞)的表達(dá)強(qiáng)于胰島中心細(xì)胞(胰島素分泌細(xì)胞)；除IRS-1外，IRc和IRS-2的表達(dá)在HFD鼠全胰島細(xì)胞均有顯著降低，約下降28％和22％(P均＜0.01)；去β細(xì)胞HF鼠胰島IRc、IRS-1和IRS-2的表達(dá)較NC鼠分別下降54.87％、48.51％和62.50％(P均＜0.05)。 結(jié)論和解釋：高脂飲食飼養(yǎng)20周