[意义]糖尿病是由遗传和环境因素共同作用而导致的内分泌系统的代谢性疾病,2型糖尿病占发病人群的90%以上。随着经济发展、生活水平提高以及生活方式的改变,肥胖人群糖尿病患病率显著增加。胰岛素抵抗作为2型糖尿病发病的重要机制,表现为外周组织器官对胰岛素敏感性降低。而骨骼肌是胰岛素最重要的外周靶器官,是胰岛素介导摄取、利用葡萄糖的重要组织,血循环中80%的葡萄糖均由骨骼肌摄取并代谢,因而对骨骼肌胰岛素抵抗的机理研究尤为关键。由于现有降糖药均具有一定副作用和不良反应,针灸则被大量文献证实可有效干预2型糖尿病。因此,本实验旨探究电针降低血糖、改善骨骼肌胰岛素抵抗的起效机制,对肥胖型2型糖尿病的研究具有重要意义。[目的]1.观察电针对2型糖尿病肥胖大鼠血糖、体重、瘦素、胰岛素、C肽、血脂等指标的影响,从而探讨电针干预2型糖尿病的可能机制。初步验证电针对2型糖尿病大鼠血糖的调控作用,检测电针是否能有效改善2型糖尿病胰岛素抵抗。2.探讨电针是否可以调整骨骼肌胰岛素受体底物1(insulin receptor substrate-1,IRS-1)酪氨酸磷酸化和丝/苏氨酸磷酸化之间的平衡,促进下游磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B(phosphatidyl inositol 3-kinase/protein kinase B,PI3K/Akt)信号转导通路的传导,上调骨骼肌葡萄糖转运体4(glucosetransponer4,GLUT4)蛋白表达,达到降低血糖,改善胰岛素抵抗的作用。观察电针对2型糖尿病大鼠骨骼肌IRS-1磷酸化水平的影响,以Western blot法观察电针干预后骨骼肌细胞中IRS-1酪氨酸磷酸化与丝氨酸磷酸化水平的调控作用,评价电针对T2DM大鼠骨骼肌IRS-1磷酸化的调控作用。同时,检测骨骼肌PI3K蛋白表达。在此基础上,研究对骨骼肌胰岛素信号通路的终端指标GLUT4进行检测,从而探讨电针干预2型糖尿病的可能机制。[方法]选用7只2月龄SPF级雄性ZL(Zucker Lean)大鼠(fa/+),以及14只同月龄SPF级雄性ZDF(Zucker Diabetic Fatty)大鼠(fa/fa)为实验对象。适应性饲养1周后,全部大鼠进行4周高糖高脂诱导饲料喂养,动物自由饮食水。诱导饲养4周后,以空腹血糖及OGTT2h血糖均>11.1mmol/L为成模标准。将成模后的14只ZDF大鼠随机分为模型组、电针组,每组各7只;另将7只ZL大鼠设立为空白组。空白组及模型组不进行干预。电针组针刺双侧足三里、三阴交、脾俞、胃脘下俞,直刺深度4-6mm,连通电针仪(电针一端连接于胃脘下俞,一端连接同侧足三里,形成回路),连续波,频率15Hz,电流输出强度2mA,以大鼠肌肉轻微抖动而无嘶叫为宜,留针25min,每周6次(周一至周六),连续干预4周。于造模前、造模后、干预第4周周末检测空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)和体重。4周后取血清,以比色法检测甘油三酯、总胆固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白水平、极低密度脂蛋白等血脂指标;观察血清瘦素、胰岛素、C肽水平。冰浴状态下取大鼠部分骨骼肌组织,以Western Blot法检测IRS-1酪氨酸与丝/苏氨酸磷酸化的水平;观察骨骼肌PI3K及全细胞GLUT4水平。[结果]实验一:干预第4周后,电针组比模型组空腹血糖低,差异有统计学意义(P<0.05)。组内比较可见,电针组、模型组空腹血糖在造模后和干预后均高于造模前,差异有统计学意义(P<0.05);电针组在造模后和干预后空腹血糖之间无明显差异(P>0.05),而模型组4周后空腹血糖值较造模前明显增高,差异有统计学意义(P<0.05)。电针组虽然干预后血糖与造模后未有明显变化,但从模型组的血糖变化趋势来看,在造模后的四周内,血糖是持续上升的,显示电针干预对血糖的上升是有抑制作用的。另外,比较干预后与造模后血糖差值可见:电针组与空白组相比空腹血糖差值无明显差异(P>0.05);电针组空腹血糖增值明显低于模型组(P<0.05),显示电针可以有效控制2型糖尿病肥胖大鼠血糖。电针组比模型组体重增加值低,显示电针可控制2型糖尿病肥胖大鼠的体重变化。电针组比模型组血清瘦素水平有所下降,显示电针可改善2型糖尿病肥胖大鼠脂代谢情况。电针组比模型组总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、极低密度脂蛋白胆固醇值均有所下降,但差异无统计学意义(P>0.05);电针组比模型组血清甘油三酯水平低,差异有统计学意义(P<0.05)。可见电针可降低2型糖尿病肥胖大鼠血清血脂水平,尤以甘油三酯水平为优。电针组比模型组血清胰岛素水平低,差异有统计学意义(P<0.05)。电针组比模型组C肽水平低,但差异无统计学意义(P>0.05),比较均值评分显示模型组大于电针组,电针组大于空白组。显示电针可降低2型糖尿病肥胖大鼠血清胰岛素水平,在一定程度上可降低C肽水平。比较胰岛素抵抗指数可见,电针组胰岛素抵抗指数比模型组低,差异有统计学意义(P<0.05),显示电针可缓解2型糖尿病肥胖大鼠的胰岛素抵抗情况。实验二:电针组比模型组IRS-1丝/苏氨酸磷酸化水平低,差异有统计学意义(P<0.05),电针组与空白组之间无明显差异(P>0.05)。比较三组IRS-1酪氨酸895磷酸化位点水平显示,电针组比模型组磷酸化表达量最高,差异有统计学意义(P<0.05),空白组与电针组之间无明显差异(P>0.05)。显示电针可提高大鼠骨骼肌IRS-1酪氨酸磷酸化表达,调节IRS-1磷酸化之间的平衡来缓解骨骼肌胰岛素抵抗。电针组比模型组PI3K p85蛋白表达升高,两组之间有明显差异(P<0.05),电针组与空白组两组之间无明显差异(P>0.05)。显示电针可以提高糖尿病大鼠骨骼肌PI3K p85的蛋白表达。电针组与空白组、模型组相比,GLUT4蛋白表达水平显著增高,差异有统计学意义(P<0.05),空白组、模型组之间无明显差异(P>0.05),显示电针可提高大鼠骨骼肌葡萄糖蛋白的表达。[结论]电针可降低2型糖尿病肥胖大鼠血糖、血脂水平,降低胰岛素、C肽水平,控制大鼠体重、降低瘦素水平,从而改善其胰岛素抵抗状况,缓解2型糖尿病肥胖大鼠糖、脂代谢异常。同时电针可上调骨骼肌GLUT4蛋白表达水平,从而改善其胰岛素抵抗状况,究其机制与电针调节IRS-1磷酸化之间的平衡,提高PI3K蛋白表达水平,调控下游PI3K通路活性有关。