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随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,糖尿病患病率逐年呈上升趋势,已成为影响人类生命健康的主要慢性非传染性疾病之一。其中儿童青少年患病比例也在逐步扩大,特别是2型糖尿病。而2型糖尿病的发生又与代谢综合征联系紧密,已有研究提示环境中存在的内分泌干扰物等外源性化学物质可以干扰机体的正常代谢,特别是以DEHP为主要代表的邻苯二甲酸酯类物质,由于DEHP作为增塑剂使用广泛,而其又容易从材料中挥发和溶解出来,因此不但对生态环境造成污染,还可通过空气、水、食物等多种媒介进入机体,进而危害机体健康。目的:观察DEHP暴露对大鼠糖代谢的影响,了解大鼠肝脏和胰腺组织胰岛素受体、瘦素受体以及JAK2-STAT3-SOCS3通路相关蛋白的表达情况,探讨DEHP致大鼠糖代谢紊乱的可能机制,为深入了解环境内分泌干扰物DEHP的毒性,保护人群健康提供科学依据,为Met S和T2D等代谢性疾病的研究以及预防提供新思路。方法:选择健康清洁级Wistar大鼠80只,雌雄各半,21日龄,重量为(50±5)g,将80只青春期大鼠按照性别分别随机分为四组:(1)对照组(玉米油);(2)低剂量组(5mg/kg/d DEHP,1/6000 LD50);(3)中剂量组(50 mg/kg/d DEHP,1/600 LD50);(4)高剂量组(500 mg/kg/d DEHP,1/60 LD50)。适应性饲养一周后,用玉米油配制相应浓度的DEHP后,每天上午9:00进行灌胃染毒,称量饮水量、摄食量和体重,并对实验动物进行大体观察,持续染毒4周。染毒结束后,禁食12h,将大鼠麻醉,心脏取血,离心后收集血清,并剪取肝脏和胰腺;用生化分析仪检测空腹血糖,用ELISA法测定血清胰岛素和瘦素水平,并计算各组青春期大鼠的HOMA-IR值;计算肝脏和胰腺的脏器系数;HE染色法观察青春期大鼠肝脏和胰腺的病理组织变化;实时荧光定量PCR法测定肝脏和胰腺中JAK2、STAT3、SOCS3和Ob-R基因m RNA的表达情况;免疫组织化学法对JAK2、STAT3、SOCS3和Ob-R蛋白在肝脏和胰腺中进行定位,并应用Image-Pro Plus 6.0软件根据不同组间的IOD值进行半定量蛋白分析;Western Blot法测定肝脏和胰腺中JAK2、STAT3、SOCS3、Ob-R和IR蛋白表达水平,并进行分析。结果:1.DEHP对青春期大鼠的一般毒性(1)50mg/kg/d和500mg/kg/d DEHP暴露组的青春期大鼠出现行动迟缓、精神萎靡不振、被毛疏松无光泽并且伴有脱毛现象,而对照组和5mg/kg/d DEHP暴露组的青春期大鼠精神状态良好、活动正常、皮毛光亮。(2)50mg/kg/d和500mg/kg/d DEHP暴露组的青春期大鼠摄食、饮水和体重均显著低于5mg/kg/d DEHP暴露组(P<0.05),而5mg/kg/d DEHP暴露组青春期大鼠摄食量、饮水量和体重显著高于对照组(P<0.05)。(3)500mg/kg/d DEHP暴露组的青春期大鼠肝脏脏器系数显著高于其他各组(P<0.05),而各组大鼠胰腺脏器系数均无显著差异(P>0.05)。2.DEHP对青春期大鼠的血糖稳态和相关激素的影响50mg/kg/d和500mg/kg/d DEHP暴露组的青春期大鼠空腹血糖、血清胰岛素,血清瘦素和HOMA-IR值均显著高于对照组(P<0.05),并且500mg/kg/d DEHP暴露组显著高于5mg/kg/d DEHP暴露组(P<0.05)。3.DEHP对青春期大鼠肝脏和胰腺组织形态的影响(1)肝脏:50mg/kg/d和500mg/kg/d DEHP暴露组青春期大鼠肝细胞染色较浅、排列疏松、部分水肿、胞浆比较清亮,有炎性细胞浸润和空泡样变,并且500mg/kg/d染毒组青春期大鼠肝细胞出现轻度坏死现象。(2)胰腺:50mg/kg/d和500mg/kg/d染毒组青春期大鼠胰岛数量相对减少,分布零散,边界不清,并且细胞体积稍有增大4.DEHP对青春期大鼠肝脏和胰腺相关基因m RNA表达的影响(1)肝脏:500mg/kg/d DEHP暴露组大鼠肝脏Ob-R基因m RNA表达显著低于5mg/kg/d DEHP暴露组(P<0.05);500mg/kg/d DEHP暴露组大鼠肝脏SOCS3 m RNA表达显著高于对照组和5mg/kg/d DEHP暴露组(P<0.05);JAK2和STAT3 m RNA表达各组间均无显著差异(P>0.05)。(2)胰腺:500mg/kg/d DEHP暴露组大鼠胰腺Ob-R基因m RNA表达显著低于其他各组(P<0.05);500mg/kg/d DEHP暴露组大鼠胰腺SOCS3基因m RNA表达显著高于对照组(P<0.05);50mg/kg/d和500mg/kg/d DEHP暴露组大鼠胰腺STAT3基因m RNA表达均显著高于对照组(P<0.05);JAK2 m RNA表达各组均无显著差异(P>0.05)。5.DEHP对青春期大鼠肝脏和胰腺相关蛋白表达的影响(1)肝脏:免疫组织结果显示,500mg/kg/d DEHP暴露组大鼠肝脏Ob-R蛋白表达显著低于对照组(P<0.05);50mg/kg/d和500mg/kg/d DEHP暴露组大鼠肝脏SOCS3蛋白表达均显著高于对照组(P<0.05);500mg/kg/d DEHP暴露组大鼠肝脏JAK2和STAT3蛋白表达均显著高于对照组(P<0.05)。Western Blot结果显示,500mg/kg/d DEHP暴露组大鼠肝脏IR蛋白表达显著低于对照组(P<0.05);5mg/kg/d、50mg/kg/d和500mg/kg/d DEHP暴露组大鼠肝脏Ob-R蛋白表达均显著低于对照组(P<0.05);50mg/kg/d和500mg/kg/d DEHP暴露组大鼠肝脏SOCS3蛋白表达均显著高于对照组和5mg/kg/d DEHP暴露组(P<0.05);50mg/kg/d和500mg/kg/d DEHP暴露组大鼠肝脏JAK2和STAT3蛋白表达均显著高于对照组(P<0.05)。(2)胰腺:免疫组织结果显示,500mg/kg/d DEHP暴露组大鼠胰腺Ob-R蛋白表达显著低于其他各组(P<0.05);500mg/kg/d和50mg/kg/d DEHP暴露组大鼠胰腺SOCS3蛋白表达均显著高于对照组(P<0.05);JAK2和STAT3蛋白表达各组间均无显著差异(P>0.05)。Western Blot结果显示,500mg/kg/d DEHP暴露组大鼠胰腺IR蛋白表达显著低于对照组和5mg/kg/d DEHP暴露组(P<0.05);50mg/kg/d和500mg/kg/d DEHP暴露组大鼠胰腺Ob-R蛋白表达均显著低于对照组(P<0.05);500mg/kg/d DEHP暴露组大鼠胰腺SOCS3蛋白表达显著高于其他各组(P<0.05);500mg/kg/d DEHP暴露组大鼠胰腺JAK2和STAT3蛋白表达均显著高于对照组(P<0.05)。结论:(1)低剂量DEHP暴露可能会促进青春期大鼠生长发育,体重增速加快,而高剂量的DEHP暴露可能会减缓青春期大鼠体重增加;高剂量DEHP暴露可使青春期大鼠肝脏的脏器系数增加。(2)高剂量DEHP暴露可能会影响青春期大鼠正常糖代谢,扰乱血糖稳态,引起胰岛素和瘦素水平升高,出现以胰岛素抵抗为典型症状的代谢综合征。(3)高剂量DEHP暴露可降低青春期大鼠肝脏和胰腺胰岛素受体和瘦素受体的表达,受体信号传导受阻可能是高剂量DEHP暴露所导致青春期大鼠瘦素水平升高的机制之一(4)高剂量DEHP暴露可能会增加肝脏和胰腺SOCS3 m RNA表达,并且使青春期大鼠肝脏和胰腺JAK2、STAT3和SOCS3蛋白表达增加。由于SOCS3的高表达而引起的受体后信号转导抑制可能是青春期大鼠产生胰岛素抵抗和瘦素水平升高的机制之一。