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第一部分糖尿病大鼠胰岛激素敏感性脂肪酶的变化及意义目的:激素敏感性脂肪酶(HSL)是细胞内脂质分解的关键酶,对调节细胞内甘油三脂(TG)的含量和细胞脂质分解起着重要作用,而胰岛细胞内TG和脂解中间产物的堆积被认为是2型糖尿病糖脂毒性的重要因素,因此推测胰岛中HSL可能在其中发挥着重要作用。本课题研究的目的旨在通过观察糖尿病大鼠胰岛中HSL和TG的变化,以探讨HSL在2型糖尿病胰岛脂质代谢和糖脂毒性中的作用。方法:采用雄性wistar大鼠,通过高热量饮食+腹腔注射小剂量链脲佐菌素(STZ,25mg·kg-1)建立糖尿病大鼠模型,根据口服葡萄糖耐量试验(OGTT)和胰岛素分泌试验(IRT)结果将其分为糖尿病高血糖组(DM)和糖尿病正常血糖组(DN,皮下注射胰岛素使其血糖正常化),并设立正常对照组(NC)和单纯高脂饮食组(HF)。4周后,检测血糖、血脂及胰岛素分泌;HE染色和免疫组化评价胰岛的形态及胰岛素含量;分离胰岛抽提胰岛中脂质,检测TG含量;运用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)和免疫印记(western blot)检测胰岛中HSL mRNA和蛋白的表达;测定胰岛细胞游离脂肪酸的释放以代表HSL的活性。结果:1.与NC组相比,HF组大鼠血糖没有明显变化,但是血浆胰岛素、TG、TC、FFA均明显升高(p <0.05或p<0.01);DM组大鼠血糖、TG、TC、FFA水平显著高于NC组(p <0.05或p<0.01),而胰岛素水平与NC组相似。DN组运用胰岛素纠正了高糖,使血糖正常化的同时,血浆胰岛素增加,血脂明显降低,其中TG和FFA较DM组有显著性差异(p<0.05)。2.病理染色显示HF组大鼠胰岛形态比较规则,但体积明显增大,胰岛素表达较NC组没有明显差异,DM组大鼠胰岛形态不规则,体积减少,胰岛素的表达显著降低(p<0.01),DN组大鼠胰岛形态更不规则,体积较DM组有所增加,胰岛素表达也较DM组明显增加(p<0.05)。3. HF组大鼠胰岛内TG含量较NC组有明显的增加(p <0.05),DM组胰岛内脂质积聚更严重,大约为NC组的2.15倍(p<0.01),DN组与DM组相比胰岛内的TG含量减少了31.7%(p <0.05),但是仍然明显高于NC组(p<0.01)。4.与NC组相比,HF组和DM组大鼠胰岛HSL表达明显增加(p<0.01), DN组与DM组相比,HSL的表达下降(p <0.05),但是仍高于NC组。与NC组相比,HF组和DM组HSL的活性明显增加;DN组与DM组相比,HSL的活性降低。结论:血糖血脂的升高促进了细胞内脂质沉积,为了维持细胞内脂质代谢的平衡,减轻TG的堆积,肥胖和糖尿病大鼠胰岛内HSL表达和活性发生了代偿性的升高;当纠正高糖,解除糖毒性后,TG堆积减少的同时,HSL也随之降低。第二部分体外干预对NIT-1细胞激素敏感性脂肪酶的影响目的:通过体外细胞培养,观察不同浓度、不同时间,葡萄糖、棕榈酸、胰岛素对小鼠的胰岛细胞(NIT-1细胞)内激素敏感性脂肪酶(HSL)的影响,探讨HSL在NIT-1细胞糖脂代谢中的作用。方法:NIT-1细胞分别在5 mmol/L、10 mmol/L、15mmol/L、20 mmol/L、25mmol/L、30mmol/L的葡萄糖;在0.125 mmol/L、0.25 mmol/L、0.5 mmol/L棕榈酸;及有或无25ng/ml胰岛素条件下培养24h、48h、72h,测定细胞内甘油三酯的含量,运用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)和免疫印记(western blot)检测细胞内HSL基因和蛋白的表达,并以甘油的释放量代表HSL的活性。结果:1.高糖环境下细胞内TG含量呈浓度和时间依赖性增加,72h30mmol/L组TG含量较5mmol/L葡萄糖组增加了近1.5倍(p<0.05)。高糖对HSL基因表达的影响呈现先增加后降低的抛物线型作用,蛋白的表达及酶的活性与基因表达相平行。2.棕榈酸(PA)干预显示,随着干预浓度和时间的增加,细胞内TG含量轻度增加,PA也促进了HSL基因和蛋白的表达(p<0.05),但是HSL的活性变化不明显(p>0.05)。3.高糖高棕榈酸联合干预组细胞内TG含量明显高于5mmol/L葡萄糖组和高糖、高棕榈酸单独干预组(p<0.05)。胰岛素干预进一步加重了细胞内TG的沉积(p<0.05)。高糖高棕榈酸联合干预诱导了HSL的表达和活性(p<0.05),但是较单独的高糖、高棕榈酸干预组降低(p<0.05)。胰岛素对HSL的表达和活性没有明显影响。结论:高糖高脂造成了细胞内TG的堆积,对HSL呈现先促进后抑制的双向变化。这可能是胰岛细胞为了维持细胞内脂质代谢的平衡及减少脂毒性所进行的适应性调节,是胰岛细胞自我保护机制的重要部分。