2型糖尿病大鼠血清脂聯(lián)素水平和骨骼肌脂聯(lián)素受體1的表達及羅格列酮干預的實驗研究.pdf

1、目的：大量研究證實2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)發(fā)病機制涉及胰島素分泌缺陷及胰島素抵抗(insulinresistance，IR)兩個方面，其中IR是T2DM發(fā)病的重要原因，骨骼肌、脂肪、肝臟是IR的主要外周靶器官。近年來研究發(fā)現(xiàn)脂聯(lián)素(adiponectin)是由脂肪細胞特異性分泌的一種激素，除具有改善IR的作用外，還具有降糖、降脂、抗高血壓、抗炎、抗動脈粥樣硬化等作用。研究證明脂聯(lián)素是通過與

2、其受體結(jié)合激活過氧化物酶體增殖物激活受體(PPAR)和腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)信號轉(zhuǎn)導通路而發(fā)揮作用。Yamauchi于2003年2月首次克隆出人和小鼠的脂聯(lián)素受體(AdipoR)基因,分為兩型，即AdipoR1和AdipoR2。其中AdipoR1在體內(nèi)組織廣泛分布，但在骨骼肌、脂肪組織中的表達最為豐富，與具有生物學活性的球形脂聯(lián)素有高親和力，而與全長型脂聯(lián)素親和力較低。AdipoR2主要在肝臟表達，與球形和全長型脂聯(lián)素均有中度親

3、和力。羅格列酮是近年來應用的一種噻唑烷二酮類(TZDs)胰島素增敏劑，是核轉(zhuǎn)錄因子PPAR-γ的配體，它激活PPAR-γ后可調(diào)節(jié)糖脂代謝、增強胰島素敏感性。 本研究通過高糖高脂膳食飼養(yǎng)Sprague-Dawlay(SD)大鼠，再注射小劑量鏈脲佐菌素(streptozotocin，STZ)，誘發(fā)胰島素抵抗和高血糖，從而復制T2DM大鼠模型，該模型與人類T2DM的發(fā)病過程和代謝特征相似。在此基礎上通過檢測實驗動物血清中脂聯(lián)素以及骨骼

4、肌組織中AdipoR1的表達水平，探討脂聯(lián)素及AdipoR1與T2DM大鼠骨骼肌IR的關系；并給予T2DM大鼠羅格列酮干預治療，以闡明TZDs藥物對改善T2DM大鼠IR的作用機制。 方法：從40只SD大鼠中隨機抽取10只作為正常對照組(A組)，其余作為實驗組。對照組喂以常規(guī)飼料，實驗組喂以高糖高脂飼料(常規(guī)飼料中加入2.5％膽固醇、20％蔗糖、15％熟豬油)。4周后實驗組大鼠出現(xiàn)IR，再給予STZ 30mg/kg腹腔注射。于實驗

5、第6周末選取空腹血糖(FBG)>7.8 mmol/L且伴有胰島素敏感性降低者作為T2DM動物模型，并隨機分為2組，即T2DM模型組(B組)、T2DM羅格列酮治療組(C組)。實驗共持續(xù)18周。于第4、6周末測量大鼠體重，測定FBG、空腹胰島素(FINS)、胰島素敏感指數(shù)(ISI)、血清三酰甘油(TG)和總膽固醇(TC)水平。于第18周末測定FBG、FINS、ISI、與TG、TC、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL

6、-C)以及極低密度脂蛋白膽固醇(VLDL-C)含量。取大鼠骨骼肌，進行光鏡(HE染色)、電鏡觀察。應用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測血清脂聯(lián)素的含量，免疫組化檢測AdipoR1.在骨骼肌中的蛋白表達。使用計算機圖像分析系統(tǒng)進行圖像分析，計算骨骼肌中AdipoR1.的積分光密度值(IOD)。使用SPSS 11.0統(tǒng)計軟件處理實驗數(shù)據(jù)，兩組比較采用t/t’檢驗，組間比較采用方差分析，相關分析采用直線相關。 結(jié)果 1 實驗第

7、4周末各項檢測指標：實驗組大鼠的體重高于正常對照組(P<0.05)，F(xiàn)BG(6.33±0.65)mmol/L、FINS 30.19(29.05，31.65)mIU/L、TG,TC水平也均高于正常對照組FBG(5.13±0.46)mmol/L、FINS 19.45(17.99，20.99)mIU/L、TG、TC(均P<0.01)，而IS10.0053(0.0050，0.0054)低于正常對照組ISI 0.0101(0.0100，0.010

8、2)(P<0.01)。 2 實驗第6周末各項檢測指標：注射STZ兩周后，實驗組大鼠FINS 18.79(18.23，19.29)mIU/L較前降低，與對照組18.35(17.95，18。98)mIU/L比較無統(tǒng)計學差異(P>0.05)，其他特征繼續(xù)存在，F(xiàn)BG(13.18±1.47)mmol/L高于正常對照組(5.04±0.46)mmol/L，ISl 0.0048(0.0045，0.0053)低于正常對照組0.0106(0.01

9、03，0.0112)(均P<0.01)，至此T2DM模型復制成功。 3 實驗第18周末生化指標：A組大鼠FBG(4.89±0.35)mmol/L、FINS 17.66(16.83，18.27)mIU/L、ISl 0.0111(0.0104，0.0121)，B組大鼠FBG(12.43±1.48)mmol/L、FINS 20.95(19.81，22.11)mIU/L及TG、TC、LDL-C、VLDL-C水平均高于A組，HDL-C水平

10、及ISI 0.0039(0.0036，0.0041)均低于A組(均P<0.05)；C組大鼠FBG(9.01±1.14)mmol/L、FINS 18.45(17.97，18.76)mIU/L和TG、TC、LDL-C、'VLDL-C水平均低于B組，HDL-C水平及ISI 0.0065(0.0057，0.0069)均高于B組(均P<0.05)。 4 血清脂聯(lián)素含量：酶聯(lián)免疫吸附實驗顯示，B組大鼠血清脂聯(lián)素含量(1.01+_0.27)μ

11、g/mL低于A組(1.73±0.32)μg/mL(P<0.05)，C組(1.34+0.43)μg/mL高于B組(P<0.01)。相關分析表明大鼠血清脂聯(lián)素含量與FBG、FINS，LDL-C呈負相關(分別r=-0.656，-0.359和-0.637，均P<0.01.)，與HDL-C，ISI呈正相關(r=0.614，0.615，均P<0.01)。 5 骨骼肌.AdipoR1蛋白表達：免疫組化圖像分析顯示，B組大鼠骨骼肌AdipoR1

12、蛋白表達的IOD值(106.02±25.70)是A組(224.81.±58.19)的47.2％，C組(151.47±30.63)是B組的1.43倍(均P<0.05)。相關分析表明大鼠骨骼肌AdipoR1表達水平與FBG，F(xiàn)INS，LDL-C呈負相關(分別r=-0.712，-0.437和-0.763，均P<0.01，)，與HDL-C，ISI呈正相關(r=0.781，0..725，均P<0.01)。 6 組織學改變：HE染色顯示各組

13、大鼠骨骼肌纖維排列整齊、細胞核形態(tài)正常，細胞間隙無增寬及狹窄；電鏡觀察可見各組大鼠骨骼肌細胞中肌原纖維排列整齊，肌小節(jié)完整，明暗帶清晰，線粒體結(jié)構(gòu)及數(shù)量正常，糖原數(shù)量正常，分布均勻。 結(jié)論 1 通過高糖高脂飲食及小劑量STZ誘導的T2DM大鼠模型與人類T2DM具有相似特征，可用于T2DM及其并發(fā)癥的研究。 2 T2DM大鼠血清中脂聯(lián)素含量下降，骨骼肌組織中AdipoRl的蛋白表達下降，提示脂聯(lián)素及AdipoR1降