蝦青素酯對胰島素抵抗模型小鼠慢性炎癥的影響及作用機制研究.pdf

1、慢性炎癥是胰島素抵抗發(fā)生的重要誘因，是多種代謝疾病的共同病理基礎(chǔ)。蝦青素的主要生物活性有抗氧化及改善機體炎癥的作用，其化學(xué)結(jié)構(gòu)兩端的羥基與脂肪酸結(jié)合形成的酯類物質(zhì)即為蝦青素酯。目前，僅有關(guān)于蝦青素酯抗氧化活性的報道。因此，本文通過飼喂高脂高果糖飼料建立胰島素抵抗小鼠模型，研究蝦青素酯對胰島素抵抗小鼠慢性炎癥的改善作用，并研究其作用機制。結(jié)果如下:
　　利用毒理學(xué)研究的方法系統(tǒng)評價蝦青素酯的安全性。采用灌胃的方法進行急性毒性試驗，結(jié)

2、果表明，蝦青素酯的最大耐受劑量為21.5g/kg· bw，屬實際無毒物質(zhì);在此基礎(chǔ)上進行了遺傳毒性實驗和30天喂養(yǎng)實驗。遺傳毒性實驗包括Ames實驗、小鼠骨髓微核實驗和精子畸形實驗。Ames實驗結(jié)果為陰性，說明蝦青素酯對體外原核細胞基因無致突變作用。小鼠骨髓微核實驗結(jié)果顯示蝦青素酯劑量組與正常組相比骨髓微核率無顯著性差異，提示，蝦青素酯對體內(nèi)動物體細胞染色體無致畸作用。小鼠精子實驗結(jié)果表明，蝦青素酯劑量組精子畸形率相對于正常組無顯著性升

3、高，說明蝦青素酯不造成體內(nèi)生殖細胞突變。30天喂養(yǎng)實驗結(jié)果可知，蝦青素酯劑量組與正常組相比，體重、血象和血液生化各指標均無顯著性差異，提示蝦青素酯對大鼠生長發(fā)育、血象、肝功、腎功和心肌損傷均無毒性作用。
　　實驗通過飼喂雄性C57BL/6J小鼠高脂高果糖飼料，建立胰島素抵抗小鼠模型，研究蝦青素酯對模型小鼠慢性炎癥的改善作用。結(jié)果顯示，蝦青素酯可顯著降低模型小鼠的空腹血糖水平，提高葡萄糖耐受性，降低空腹胰島素水平和HOMA-IR值，

4、增加QUICKI值，提示蝦青素酯可顯著改善模型小鼠的胰島素抵抗。胰島素抵抗與慢性炎癥關(guān)系密切，胰島素抵抗發(fā)生的過程中，二者相互影響，相互促進。實驗結(jié)果表明，蝦青素酯可顯著改善模型小鼠脂肪組織的炎癥浸潤，降低胰島素抵抗小鼠血清中促炎癥因子FFA、NO、ROS、TNF-α、IL-6、IL-1β及CRP的含量，提高抗炎性因子脂聯(lián)素和IL-10的水平。實驗更進一步在轉(zhuǎn)錄的水平上驗證蝦青素酯對炎癥因子的調(diào)控作用，實驗結(jié)果表明，蝦青素酯可顯著增加抗

5、炎因子PPAR-γ、脂聯(lián)素及IL-10的mRNA的表達量，減少促炎因子TNF-α及IL-6 mRNA的表達量。提示，蝦青素酯可通過調(diào)節(jié)體內(nèi)炎性因子的分泌改善模型小鼠的慢性炎癥反應(yīng)。
　　NF-κ B通路是炎癥啟動和調(diào)節(jié)的關(guān)鍵通路。為探討蝦青素酯干預(yù)模型小鼠慢性炎癥的機制，本文用qRT-PCR方法研究了蝦青素酯對NF-κB通路中關(guān)鍵基因mRNA表達的影響。qRT-PCR結(jié)果顯示蝦青素酯能顯著降低IKKβ、NF-κ B基因mRNA的表

6、達，增加IκB-α基因mRNA的表達。提示，蝦青素酯可通過抑制NF-κB通路改善小鼠的慢性炎癥。
　　慢性炎癥對胰島素抵抗產(chǎn)生和發(fā)展具有重要作用。導(dǎo)致胰島素抵抗發(fā)生的炎癥通路主要有IKKβ/NF-κ B、JNK、 iNOS/NO及SOCS信號通路，其中IKKβ、JNK、iNOS及SOCS3可作用于胰島素抵抗信號轉(zhuǎn)導(dǎo)PI3K/PKB通路關(guān)鍵基因IRS-1，干擾其正常的酪氨酸磷酸化，阻礙胰島素信號向下游傳導(dǎo)。為進一步探討蝦青素酯改善模

7、型小鼠胰島素抵抗和慢性炎癥的機制，本文進一步用qRT-PCR的方法研究了蝦青素酯對炎癥通路和胰島素抵抗通路的聯(lián)結(jié)基因，以及PI3K/PKB通路關(guān)鍵基因mRNA表達的影響。qRT-PCR結(jié)果顯示，蝦青素酯可顯著降低IKKβ、JNK、iNOS、SOCS基因mRNA表達量，增加IRS-1、PI3K、PKB、GLUT4基因mRNA的表達量。提示，蝦青素酯可通過抑制炎癥反應(yīng)起到改善胰島素抵抗的作用。
　　本論文首次通過實驗研究蝦青素酯對胰島