氧化應(yīng)激對IR大鼠致病機(jī)制及抗氧化劑干預(yù)研究.pdf

1、2型糖尿?。═ype2DiabeteMellitus，T2DM）是一種全世界廣泛流行的代謝紊亂性疾病，已成為當(dāng)今世界威脅人類生命的重大公共衛(wèi)生問題之一。胰島素抵抗(insulinresistance，IR)是T2DM發(fā)病的主要特點之一，同時也是高血壓、冠心病等心腦血管疾病的共同發(fā)病基礎(chǔ)，從而成為國內(nèi)外醫(yī)學(xué)界近年來矚目的研究熱點。但是，國內(nèi)外研究進(jìn)展表明，雖然有關(guān)建立T2DM模型的研究文獻(xiàn)較多，但能真正反映人體T2DM發(fā)病特點與規(guī)律的動物

2、模型極為少見。因此，成功建立IR及其進(jìn)一步發(fā)展為T2DM的動物模型，同時深入研究IR產(chǎn)生的主要機(jī)制及逆轉(zhuǎn)機(jī)制，對于臨床糖尿病的發(fā)病機(jī)制和防治的研究具有重要意義。
　　本研究分兩部分,按照新思路建立了IR模型，研究氧化應(yīng)激與IR發(fā)病的關(guān)系以及觀察抗氧化劑對于IR大鼠氧化指標(biāo)及T2DM相關(guān)指標(biāo)的影響。
　　1．建立新型高脂高糖加氧化劑tBHP致大鼠胰島素抵抗模型：叔丁基過氧化氫（Tert-ButylHydroperoxide,t

3、BHP）是通過體內(nèi)代謝后釋放H2O2而發(fā)揮氧化劑作用。tBHP的分子結(jié)構(gòu)中一個-(CH)3置換了H2O2中的-OH，其穩(wěn)定性強(qiáng)于H2O2。tBHP作為高效的、緩釋的氧化劑在實驗中被用作注射藥物。SD大鼠40只隨機(jī)分成5組，每組8只：對照組（A）、雙高組(B)、雙高加tBHP組(C)、雙高+tBHP+VitaminE組(D)和雙高+tBHP+硫辛酸組(E)。對照組正常飼養(yǎng)，雙高組給予高脂、高糖飼料喂養(yǎng)，雙高加tBHP組給予高脂高糖飲食的同

4、時連續(xù)注射tBHP0.2mmol·kg-1、0.5ml·100g-1一個月，一月后兩個給藥組分別給予VitaminE30mg·kg-1和硫辛酸1mg·kg-1連續(xù)灌胃兩周。其余各組分別給予相同體積的生理鹽水注射和灌胃。六周后連續(xù)觀察體重，空腹血糖(FBG)、空腹胰島素(FINS)、血清甘油三酯(TG)、血清膽固醇(TCH)、血清游離脂肪酸（FFA）含量。公式計算胰島素敏感指數(shù)判斷胰島素抵抗ISI=In(1/FBG×FINS)。實驗結(jié)果表

5、明：通過給予大鼠高脂高糖飼料及tBHP注射一個月后，使其處于氧化應(yīng)激狀態(tài)，大鼠機(jī)體氧自由基生成增加，抗氧化能力減弱，脂質(zhì)過氧化作用加強(qiáng)。與對照組A組相比，B組和C組的體重變化明顯、空腹血糖和空腹胰島素水平明顯升高、血清膽固醇和血清甘油三酯、血清游離脂肪酸含量明顯增加，C組變化尤為明顯。D組和E組血糖較B、C組均有所降低，血清胰島素下降明顯，胰島素敏感性提高。實驗證明，高脂高糖飼料加tBHP能夠快速穩(wěn)定建立胰島素抵抗模型，同時在高脂高糖飼

6、養(yǎng)條件下，實驗動物發(fā)生胰島素抵抗的機(jī)制與慢性氧化應(yīng)激密切相關(guān)，給予一定量的抗氧化劑干預(yù)能夠減輕胰島素抵抗，增進(jìn)胰島素敏感性。
　　2．氧化應(yīng)激與IR發(fā)病機(jī)制及抗氧化劑對氧化損傷指標(biāo)及T2DM相關(guān)指標(biāo)影響的研究：給予高脂高糖飼料及tBHP注射六周后宰殺動物，提取大鼠血清、肝臟、組織檢測SOD、CAT、NOS酶、iNOS酶活力，MDA、GSH、GSSG、GPx含量，RT-PCR檢測肝臟、肌肉CAT、PPARγmRNA表達(dá)；提取肝臟、肌

7、肉總蛋白，Western-blot法測定CAT、PPARγ蛋白水平表達(dá)，取胰腺、肝臟做病理學(xué)評價。實驗表明：與對照組相比，雙高組和雙高加tBHP組氧化損傷明顯加重，肝臟最為明顯。其中血清、肝臟SOD、CAT表達(dá)下降，肝臟中NOS酶,iNOS酶活力及MDA、GSSG、GPx含量明顯增加，GSH含量明顯降低，肌肉中SOD、CAT活性無顯著變化。VitaminE和硫辛酸干預(yù)組相較于其他組，血清、肝臟和肌肉中SOD、CAT活性明顯增強(qiáng)，MDA、

8、GSSG、GPx含量明顯降低，GSH含量增加，但肌肉中SOD、CAT活性表達(dá)無明顯變化。肝臟、肌肉mRNA檢測結(jié)果顯示，C組肝臟PPARγ、CATmRNA表達(dá)與A組和B組相比明顯降低，干預(yù)后D組和E組相對C組PPARγ、CATmRNA表達(dá)明顯增強(qiáng)，且E組的效果均較D組好。但與A組、B組相比均無明顯變化。C組肌肉PPARγmRNA表達(dá)明顯降低，干預(yù)后D組無明顯變化，E組相較于B組、C組PPARγmRNA明顯增強(qiáng)。但肌肉CAT表達(dá)C組比A組

9、明顯增強(qiáng)，干預(yù)后，與A組、B組相比僅D組CATmRNA表達(dá)有所增強(qiáng)，其余各組均不明顯。
　　本研究結(jié)果顯示：采用高脂、高糖飼料加氧化劑能快速穩(wěn)定建立胰島素抵抗模型，該方法簡便、易行、成功率高、便于廣泛使用。同時在高脂高糖飼養(yǎng)條件下，實驗動物發(fā)生胰島素抵抗的機(jī)制與慢性氧化應(yīng)激密切相關(guān)，高血糖可導(dǎo)致抗氧化酶的糖基化，超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)等抗氧化酶活性降低，使機(jī)體抗氧化緩沖與

10、修復(fù)體系統(tǒng)受到破壞，進(jìn)而加重了自由基對機(jī)體的損傷。給予模型組動物一定劑量的抗氧化劑干預(yù)后，能夠明顯減輕機(jī)體的氧化應(yīng)激損傷，并能通過刺激PPARγ上調(diào)CAT的活性，清除自由基，起到有效的氧化應(yīng)激損傷保護(hù)作用，同時降低血清中游離脂肪酸的含量，抑制AGEs形成，從而改善胰島素敏感性。然而，對于氧化應(yīng)激是否就是誘發(fā)胰島素抵抗導(dǎo)致糖尿病的直接原因還尚無定論，氧化應(yīng)激誘導(dǎo)胰島素抵抗和2型糖尿病模型的具體致病機(jī)制的研究還比較有限。因此，對于氧化應(yīng)激誘