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目的:大量研究证实2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)发病机制涉及胰岛素分泌缺陷及胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)两个方面,其中IR是T2DM发病的重要原因,骨骼肌、脂肪、肝脏是IR的主要外周靶器官。近年来研究发现脂联素(adiponectin)是由脂肪细胞特异性分泌的一种激素,除具有改善IR的作用外,还具有降糖、降脂、抗高血压、抗炎、抗动脉粥样硬化等作用。研究证明脂联素是通过与其受体结合激活过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)和腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)信号转导通路而发挥作用。Yamauchi于2003年2月首次克隆出人和小鼠的脂联素受体(AdipoR)基因,分为两型,即AdipoR1和AdipoR2。其中AdipoR1在体内组织广泛分布,但在骨骼肌、脂肪组织中的表达最为丰富,与具有生物学活性的球形脂联素有高亲和力,而与全长型脂联素亲和力较低。AdipoR2主要在肝脏表达,与球形和全长型脂联素均有中度亲和力。罗格列酮是近年来应用的一种噻唑烷二酮类(TZDs)胰岛素增敏剂,是核转录因子PPAR-γ的配体,它激活PPAR-γ后可调节糖脂代谢、增强胰岛素敏感性。本研究通过高糖高脂膳食饲养Sprague-Dawlay(SD)大鼠,再注射小剂量链脲佐菌素(streptozotocin,STZ),诱发胰岛素抵抗和高血糖,从而复制T2DM大鼠模型,该模型与人类T2DM的发病过程和代谢特征相似。在此基础上通过检测实验动物血清中脂联素以及骨骼肌组织中AdipoR1的表达水平,探讨脂联素及AdipoR1与T2DM大鼠骨骼肌IR的关系;并给予T2DM大鼠罗格列酮干预治疗,以阐明TZDs药物对改善T2DM大鼠IR的作用机制。方法:从40只SD大鼠中随机抽取10只作为正常对照组(A组),其余作为实验组。对照组喂以常规饲料,实验组喂以高糖高脂饲料(常规饲料中加入2.5%胆固醇、20%蔗糖、15%熟猪油)。4周后实验组大鼠出现IR,再给予STZ 30 mg/kg腹腔注射。于实验第6周末选取空腹血糖(FBG)>7.8 mmol/L且伴有胰岛素敏感性降低者作为T2DM动物模型,并随机分为2组,即T2DM模型组(B组)、T2DM罗格列酮治疗组(C组)。实验共持续18周。于第4、6周末测量大鼠体重,测定FBG、空腹胰岛素(FINS)、胰岛素敏感指数(ISI)、血清三酰甘油(TG)和总胆固醇(TC)水平。于第18周末测定FBG、FINS、ISI、与TG、TC、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)以及极低密度脂蛋白胆固醇(VLDL-C)含量。取大鼠骨骼肌,进行光镜(HE染色)、电镜观察。应用酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清脂联素的含量,免疫组化检测AdipoR1在骨骼肌中的蛋白表达。使用计算机图像分析系统进行图像分析,计算骨骼肌中AdipoR1的积分光密度值(IOD)。使用SPSS 11.0统计软件处理实验数据,两组比较采用t/t’检验,组间比较采用方差分析,相关分析采用直线相关。结果1实验第4周末各项检测指标:实验组大鼠的体重高于正常对照组(P<0.05),FBG(6.33±0.65) mmol/L、FINS 30.19(29.05,31.65)mIU/L、TG、TC水平也均高于正常对照组FBG(5.13±0.46)mmol/L、FINS 19.45(17.99,20.99)mIU/L、TG、TC(均P<0.01),而ISI 0.0053(0.0050,0.0054)低于正常对照组ISI 0.0101(0.0100,0.0102)(P<0.01)。2实验第6周末各项检测指标:注射STZ两周后,实验组大鼠FINS 18.79(18.23,19.29)mIU/L较前降低,与对照组18.35(17.95,18.98)mIU/L比较无统计学差异(P>0.05),其他特征继续存在,FBG(13.18±1.47)mmol/L高于正常对照组(5.04±0.46)mmol/L,ISI 0.0048(0.0045,0.0053)低于正常对照组0.0106(0.0103,0.0112)(均P<0.01),至此T2DM模型复制成功。3实验第18周末生化指标:A组大鼠FBG(4.89±0.35)mmol/L、FINS 17.66(16.83,18.27)mIU/L、ISI 0.0111 (0.0104,0.0121),B组大鼠FBG(12.43±1.48)mmol/L、FINS 20.95(19.81,22.11)mIU/L及TG、TC、LDL-C、VLDL-C水平均高于A组,HDL-C水平及ISI 0.0039(0.0036,0.0041)均低于A组(均P<0.05);C组大鼠FBG(9.01±1.14)mmol/L、FINS 18.45(17.97,18.76)mIU/L和TG、TC、LDL-C、VLDL-C水平均低于B组,HDL-C水平及ISI 0.0065(0.0057,0.0069)均高于B组(均P<0.05)。4血清脂联素含量:酶联免疫吸附实验显示,B组大鼠血清脂联素含量(1.01±0.27)μg /mL低于A组(1.73±0.32)μg /mL(P<0.05),C组(1.34±0.43)μg /mL高于B组(P<0.01)。相关分析表明大鼠血清脂联素含量与FBG、FINS,LDL-C呈负相关(分别r=-0.656,-0.359和-0.637,均P<0.01),与HDL-C,ISI呈正相关(r=0.614,0.615,均P<0.01)。5骨骼肌AdipoR1蛋白表达:免疫组化图像分析显示,B组大鼠骨骼肌AdipoR1蛋白表达的IOD值(106.02±25.70)是A组(224.81±58.19)的47.2%,C组(151.47±30.63)是B组的1.43倍(均P<0.05)。相关分析表明大鼠骨骼肌AdipoR1表达水平与FBG,FINS,LDL-C呈负相关(分别r=-0.712,-0.437和-0.763,均P<0.01),与HDL-C,ISI呈正相关(r=0.781,0.725,均P<0.01)。6组织学改变:HE染色显示各组大鼠骨骼肌纤维排列整齐、细胞核形态正常,细胞间隙无增宽及狭窄;电镜观察可见各组大鼠骨骼肌细胞中肌原纤维排列整齐,肌小节完整,明暗带清晰,线粒体结构及数量正常,糖原数量正常,分布均匀。结论1通过高糖高脂饮食及小剂量STZ诱导的T2DM大鼠模型与人类T2DM具有相似特征,可用于T2DM及其并发症的研究。2 T2DM大鼠血清中脂联素含量下降,骨骼肌组织中AdipoR1的蛋白表达下降,提示脂联素及AdipoR1降低与IR、T2DM及T2DM时糖、脂代谢紊乱密切相关,提示针对脂联素、AdipoR1及其激动剂的研究有可能为T2DM及IR的防治提供新的理论依据。3罗格列酮可增加血清脂联素水平及上调AdipoR1的表达,调节糖脂代谢,改善胰岛素抵抗。