慢性胰腺炎引发肝脏胰岛素抵抗的机制及干预研究

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目的:观察慢性胰腺炎大鼠模型糖代谢、肝脏抑制蛋白激酶-β(inhibit kappa B kinase-β, IKK-β)和丝氨酸307磷酸化胰岛素受体底物-1(insulin receptor substrate-1, IRS-1)表达、核因子-κB(nuclear factor-κB, NF-κB)活性和肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α) mRNA水平变化,以及阿司匹林、罗格列酮和柴胡疏肝散对其干预作用。方法:Wistar大鼠随机分为对照组、模型组、阿司匹林组、罗格列酮组、柴胡疏肝组。制备慢性胰腺炎模型6周后,阿司匹林组、罗格列酮组和柴胡疏肝组分别给予阿司匹林50 mg/kg、罗格列酮0.92 mg/kg和柴胡疏肝散2.8 g/kg灌胃,对照组和模型组予等量生理盐水灌胃,持续4周。然后进行葡萄糖耐量、胰岛素耐量实验,检测血清胰岛素水平和胰腺及肝脏病理改变,分离肝细胞进行葡萄糖释放实验。最后处死大鼠,迅速摘取肝脏标本,RT-PCR和Western blot检测肝脏IKK-βmRNA和蛋白表达水平变化,Western blot检测肝脏丝氨酸307磷酸化IRS-1表达水平变化,免疫组织化学法检测肝脏NF-κB活性变化,RT-PCR检测肝脏TNF-αmRNA水平变化。结果:与对照组比较,模型组的糖耐量和胰岛素耐量明显异常,血清胰岛素水平显著降低(p<0.05),胰腺病理显示胰腺导管和腺泡结构破坏、淋巴细胞浸润和纤维组织增生等形态学改变,胰岛素对肝细胞葡萄糖释放的抑制率显著降低(p<0.05),肝脏IKK-βmRNA和蛋白表达水平以及丝氨酸307磷酸化IRS-1蛋白表达水平显著增高(p<0.05),肝脏NF-κB阳性细胞率和TNF-αmRNA水平显著增高(p<0.05)。阿司匹林、罗格列酮和柴胡疏肝散能不同程度地改善上述异常,其中罗格列酮组的糖耐量改善最为明显,柴胡疏肝组可见被破坏的胰腺结构部分修复。阿司匹林组与模型组比较,肝脏IKK-βmRNA和蛋白表达水平无显著性差异(p>0.05),而罗格列酮组和柴胡疏肝组的IKK-βmRNA水平和蛋白表达较模型组显著降低(p<0.05)。此外,三个治疗组的肝脏丝氨酸307磷酸化IRS-1蛋白表达、NF-κB阳性细胞率和TNF-αmRNA水平较模型组均显著降低(p<0.05)。结论:慢性胰腺炎引起糖代谢障碍。胰岛素分泌减少是慢性胰腺炎引起糖代谢障碍的机制之一,肝脏胰岛素抵抗也是其中一个重要环节。慢性胰腺炎可通过上调肝脏IKK-β表达,使IRS-1的丝氨酸307磷酸化增加,并使NF-κB活性和TNF-α基因转录增加,从而影响了胰岛素信号传导,这可能是慢性胰腺炎引发肝脏胰岛素抵抗的分子机制。阿司匹林、罗格列酮和柴胡疏肝散能改善慢性胰腺炎引起的糖代谢障碍,而且作用机制都与改善肝脏胰岛素抵抗有关。阿司匹林可能通过直接抑制肝脏IKK-β的丝氨酸激酶活性,而罗格列酮和柴胡疏肝散通过抑制肝脏IKK-β表达的机制,减少IRS-1的丝氨酸307磷酸化,并降低NF-κB活性和TNF-α基因转录,从而改善慢性胰腺炎肝脏胰岛素抵抗。本研究阐明了慢性胰腺炎引发肝脏胰岛素抵抗的分子机制,并且探讨了不同药物对其干预作用,有助于为临床治疗慢性胰腺炎引起的糖代谢障碍开拓新思路。
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