自發(fā)性高血壓大鼠心肌胰島素敏感性降低及機制.pdf

1、研究背景: 胰島素抵抗是細胞胰島素受體或受體后信號轉(zhuǎn)導障礙所致的病理狀態(tài)，是2型糖尿病、高血壓及冠心病等重大疾病發(fā)病的共同土壤。高血壓是人類心血管疾病發(fā)病率最高的一種疾病，大量實驗與臨床研究表明，高血壓常伴有胰島素抵抗。自發(fā)性高血壓與胰島素抵抗的研究已成為近年來心血管研究領(lǐng)域的“熱點”。以往研究主要集中探討血管胰島素抵抗與高血壓的關(guān)系，而高血壓個體的心肌是否存在胰島素抵抗，如有，其機制為何，至今國內(nèi)外尚無報道。我們前期發(fā)現(xiàn)胰島素

2、可通過3-磷脂酰肌醇激酶-蛋白激酶B（PI3K-Akt）信號轉(zhuǎn)導通路對正常大鼠心肌細胞發(fā)揮直接正性變力作用，且有證據(jù)表明過氧化物酶體增殖物激活受體（PPARγ）激活可增強脂肪組織胰島素敏感性，而PPARγ、Akt與胰島素誘導的心肌功能變化之間的直接聯(lián)系尚未建立。 實驗目的: 本研究的目的是：①自發(fā)性高血壓大鼠（SHR）心肌細胞的胰島素敏感性有無變化；②如有，進一步研究其細胞內(nèi)信號機制，如PPARγ、Akt等信號分子在其中

3、的作用。實驗方法采用動緣探測系統(tǒng)，同步檢測心肌細胞收縮功能與細胞內(nèi)鈣瞬變變化，從心肌細胞功能角度觀察SHR心肌胰島素抵抗，并用Western blot及免疫組織化學方法檢測PPARγ、PI3K及Akt等蛋白的表達或活化。 實驗結(jié)果: 研究發(fā)現(xiàn)與WKY相比，SHR心肌細胞的胰島素敏感性明顯減弱，表現(xiàn)為給予胰島素(10-7 mol/L) 后，細胞最大收縮幅度減小(％ of cell baseline, 7.8 ％ ± 0.

4、6 ％ vs. 10.2 ％ ± 0.5 ％ of WKY+insulin, n=15-22 myocytes from 6-8 hearts/group, P<0.05)，細胞內(nèi)鈣瞬變幅度亦減小(0.27 ± 0.02 vs. 0.47 ± 0.05 of WKY+insulin, P<0.05)，其機制與SHR心肌細胞胰島素誘導的Akt活化減少、及其上游信號分子PPARγ與PI3K p85亞基表達減少有關(guān)(n=3, P<0.05 v

5、s. WKY)。我們進一步探討了PPARγ激動劑羅格列酮（RSG）對SHR心肌細胞胰島素敏感性的影響及機制，發(fā)現(xiàn)給予RSG (3 mg·kg-1·d-1, o.g.) 預處理14天不僅可顯著增加SHR心肌PPARγ、PI3K p85表達及下游Akt活化(P<0.05)，還可有效恢復胰島素對SHR心肌細胞的正性變力作用(P<0.05)。此外，為建立RSG影響的PPARγ-PI3K-Akt信號通路與心肌細胞變力效應之間的因果關(guān)系，用特異性A

6、kt抑制劑預處理RSG治療組SHR的心肌細胞，觀察到Akt抑制劑可同時顯著抑制胰島素誘導的Akt激活及SHR心肌細胞變力效應(P<0.05)。 結(jié)論: 上述結(jié)果首次證實，SHR存在心肌胰島素抵抗（Myocardial insulin resistance），其機制與PPARγ-PI3K-Akt信號通路受損有關(guān)。該結(jié)果提示胰島素抵抗不僅是高血壓的病因之一，還可能參與了高血壓性心力衰竭的發(fā)生和發(fā)展；PPARγ激動劑可能對高