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胰岛素抵抗(insulin resistance, IR)是许多内分泌代谢失调相关疾病的共同病理生理基础,即共同危险因素,而且也是2型糖尿病独立危险因素。胰岛素抵抗是机体对一定量胰岛素的生物学反应低于预计正常水平的一种现象。IR使胰岛素作用的靶组织(主要为骨骼肌、肝脏和脂肪组织)对胰岛素促进其摄取和利用的效率和作用降低,对内源性或外源性胰岛素的敏感性和反应性降低,机体代偿性地分泌过多的胰岛素(即高胰岛素血症)。胰岛素抵抗的发生受遗传、环境因素影响。肥胖是由于脂肪细胞的数量和体积增加导致过量脂肪组织堆积,高脂饮食可引起肥胖和胰岛素抵抗。近年来,越来越多的研究表明脂肪组织是一个内分泌器官,脂肪细胞分泌脂肪细胞因子(脂肪因子),以血清瘦素、抵抗素和脂联素为代表的脂肪因子在IR中的作用已受到广泛关注。Apelin作为一个新的脂肪因子,由脂肪组织产生和分泌,与其受体APJ(血管紧张素受体1型受体相关受体蛋白receptor protein related to the angiotensin receptor AT1,APJ)结合,具有多种生物学效应,并且在IR及肥胖相关性代谢疾病中起重要作用。本课题通过观察高脂饮食喂养后产生胰岛素抵抗的大鼠血清Apelin水平及其脂肪组织Apelin mRNA的表达,分析Apelin与高胰岛素血症、肥胖、糖脂代谢的关系,探索Apelin与IR的关系,为改善IR状态提供一个新的研究方向。本实验内容主要包括以下两部分:第一部分高脂饮食诱导的胰岛素抵抗大鼠血清Apelin水平及其影响因素目的:高脂饮食诱导的胰岛素抵抗大鼠模型的建立和评价;通过测定高脂饮食诱导的胰岛素抵抗大鼠血清Apelin水平,分析其与血糖、胰岛素、血脂、体重及内脏脂肪的关系,探讨Apelin与高胰岛素血症、肥胖、糖脂代谢等的相关性。方法:清洁级雄性Wistar大鼠(体重290-320g)30只,适应性喂养1周后随机分为正常对照组(normal control group, NC) 15只,高脂饮食组(high-fat-fed group, HF) 15只。正常对照组给予基础饲料(热量组成:碳水化合物占65.5%,脂肪占10.3%,蛋白质占24.2%),总热量为348 kcal/100g;高脂饮食组喂以高脂饲料(热量组成为脂肪59.8%,碳水化合物20.1%,蛋白质20.1%),总热量为501 kcal/100g。两组每日等热量投喂饲料,每周称体重1次。5周后2组各随机选8只大鼠禁食10小时,内眦取血,分离血清,测定血清Apelin-36、空腹胰岛素(fasting insulin,FINS)、甘油三酯(triglyceride, TG)、总胆固醇(total cholesterol, TC)等指标,其中血清Apelin-36采用酶联免疫(ELISA)法测定。并行高胰岛素-正葡萄糖钳夹实验(hyperinsulinaemic- euglycaemic clamp),了解大鼠葡萄糖输注率(glucose infusion rate, GIR)的变化,判断造模是否成功。造模成功后所有大鼠均放血处死,准确称量肾周和附睾脂肪重量,即为内脏脂肪总重量。脂肪组织置于液氮中快速冷却后,放在-70°C冰箱中保存备用。结果:1喂养5周后,与正常对照组相比,高脂组钳夹实验的GIR降低(P<0.01);2与正常对照组相比,高脂饮食组大鼠体重(body weight, BW)虽有所增加,但差异无统计学意义(P>0.05),高脂饮食组还表现为腹部内脏脂肪含量(visceral adipose tissue, VAT)增加,与正常对照组比较,差异有统计学意义(P<0.01);血清Apelin-36、空腹血糖(fasting blood glucose, FBG)、FINS、TC、TG升高,差异有统计学意义(P<0.01);3血清Apelin与FINS、VAT、FBG均呈正相关(r =0.612,r=0.564,r=0.487, P<0.01),与TC、TG、BW正相关(r=0.444,r=0.375,r=0.367,P<0.05);4多元逐步回归分析,血清胰岛素进入回归方程:Y=0.227×Fins-6.795。结论:1大鼠喂养5周后,高脂组葡萄糖输注率明显减低,说明高脂组存在胰岛素抵抗。2高脂饲料喂养5周后,大鼠存在内脏脂肪含量增加,说明大鼠有腹型肥胖。3胰岛素抵抗大鼠血清Apelin水平增高,且与高胰岛素血症、腹型肥胖、体重、糖脂代谢相关,血清胰岛素水平是其独立相关因素,Apelin可能参与了胰岛素抵抗的发生。第二部分高脂饮食诱导的胰岛素抵抗大鼠脂肪组织Apelin mRNA的表达目的:研究高脂饮食诱导的胰岛素抵抗大鼠腹内脂肪即白色脂肪组织Apelin mRNA表达,探讨Apelin在肥胖及胰岛素抵抗中的作用。方法:动物分组及标本留取同第一部分。采用半定量RT-PCR分析技术,用RNAiso plus提取组织总RNA,鉴定RNA纯度及完整性,测定其在260nm和280nm的吸光度值(OD),纯度及完整性好的RNA进行RT-PCR,分析脂肪组织Apelin mRNA的表达。结果:高脂组腹内脂肪含量增加,腹内脂肪组织Apelin mRNA表达相对含量高于正常对照组(P<0.05)。结论:脂肪组织存在Apelin mRNA表达;而且腹内脂肪组织Apelin mRNA高表达,表明与肥胖相关的高胰岛素血症脂肪细胞过度产生Apelin,进一步说明Apelin与腹型肥胖及胰岛素抵抗密切相关。