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背景:近年来,随着人们生活水平的提高和生活方式的改变,胰岛素抵抗和2型糖尿病发病率逐年增高,环境因素例如高脂饮食对胰岛素敏感性的影响,即所谓脂毒性(lipotoxicity)也逐渐被大家所关注。目前认为,高脂环境是诱发胰岛素抵抗的独立危险因素之一。高脂环境诱导的胰岛素抵抗伴有胰岛素信号传递通路多个环节表达或活性的异常。AMPK(AMP-activated Porein Kinase),即AMP激活的蛋白激酶,被认为是机体胰岛素敏感性的一种正调节因子。目前研究认为AMPK一方面通过调节脂肪酸β氧化来影响胰岛素的敏感性,另一方面AMPK还可直接调节GluT4的表达。GluT4(glucose transport 4)是葡萄糖转运蛋白家族的成员之一,其易位是胰岛素信号传递通路被激活后的终末环节。PPARγ(peroxisome proliferator activated receptorγ)是配体激活的转录因子,主要与胰岛素敏感性有关。有研究认为,AMPKα活化可通过激活PPARα和PPARγ的复合激活子1增加小鼠骨骼肌细胞的脂肪酸氧化。IRS1(insulin receptor substrate 1,IRS1)是胰岛素受体的底物之一。IRS1中丝氨酸的磷酸化对胰岛素抵抗的发生至关重要。有研究显示AMPK可诱导促进IRS1中不同位点丝氨酸的磷酸化。罗格列酮是噻唑烷二酮类药物的一种,能显著改善胰岛素抵抗及相关代谢紊乱。但其作用机制目前尚未完全明确,一般认为其改善胰岛素抵抗的作用机制是活化PPAR-γ,增加GLUT4的表达。另有研究认为罗格列酮具有激活AMPK的作用。那么在我们的实验中,罗格列酮是否能够改善AMPK、GLUT4、IRS1和PPARγ的表达呢?通过前人研究我们发现AMPK可能分别通过不同的途径对GLUT4、IRS1和PPARγ等与胰岛素抵抗密切相关的因子产生调节作用,那么AMPK是否可能作为罗格列酮在体内改善胰岛素抵抗的中枢作用位点之一呢?目的:1.观察长期高脂饲养下,大鼠骨骼肌AMPKα1、AMPKα2、P-AMPK、T-AMPK、GLUT4、IRS1和PPARγ的表达和活性是否会有变化。2.进一步观察罗格列酮对长期高脂饲养大鼠骨骼肌的AMPKα1、AMPKα2、P-AMPK、T-AMPK、GLUT4、IRS1和PPARγ的表达和活性是否有影响,以探讨AMPK在罗格列酮改善胰岛素抵抗机制中的作用。方法:雄性Wistar大鼠30只,适应性喂养1周,随机分为2组。对照组(N组)10只,给予大鼠食用的标准饲料,其中碳水化合物热卡占61%,脂肪热卡占11%;高脂组(HF组)20只,给予高脂饮食,脂肪热卡占59%,以饱和脂肪酸为主。高脂组4个月后再随机分为2组:高脂组和高脂加罗格列酮组(HF+ROS组),各10只。HF组继续高脂喂养。HF+ROS组于第5个月开始,在高脂喂养的同时加用罗格列酮,1mg/(kg·d),持续1个月。各组大鼠每日膳食热量控制在310KJ/只,喂养期均为5个月。Real time PCR法测定大鼠骨骼肌中AMPKα1、AMPKα2、GLUT4的mRNA水平,RT-PCR法测定IRS1、PPARγmRNA的表达,Western blot法测定P-AMPK、T-AMPK和GLUT4的含量。结果:1.高脂组大鼠除AMPKα1和IRS1的mRNA表达无变化外,AMPKα2、GLUT4、PPARγ的mRNA水平及P-AMPK、T-AMPK、GLUT4的蛋白水平均比对照组降低(P＜0.01或P＜0.05)。2.与高脂组相比,罗格列酮显著增加GLUT4、PPARγ、IRS1的mRNA水平及P-AMPK、GLUT4的蛋白水平(P＜0.01或P＜0.05),而对AMPKα1、AMPKα2的mRNA水平和T-AMPK的蛋白水平无明显影响。结论:1.长期高脂饲养下,大鼠骨骼肌AMPKα2、P-AMPK、T-AMPK、GLUT4、和PPARγ的表达和活性均有变化,而AMPKα1和IRS1的mRNA表达则无变化。2.罗格列酮对长期高脂饲养大鼠骨骼肌的P-AMPK、GLUT4、IRS1和PPARγ的表达和活性均有改善,而对AMPKα1、AMPKα2、T-AMPK无影响。提示其具有参与改善胰岛素抵抗,改善脂毒性的作用。