乳清蛋白改善胰島素抵抗的機(jī)制研究.pdf

1、近年來,2型糖尿病的發(fā)病率在全球范圍內(nèi)呈快速增長。目前認(rèn)為包括飲食因素在內(nèi)的生活方式的改變是預(yù)防和治療2型糖尿病的首要手段。另一方面,改善2型糖尿病的始動(dòng)因素。胰島素抵抗是預(yù)防2型糖尿病發(fā)生的關(guān)鍵所在。近幾年關(guān)于牛奶和乳制品,牛奶中的乳清蛋白(whey protein,WP)以及乳清蛋白富含的亮氨酸(leucine,Leu)的攝入與2型糖尿病和胰島素抵抗之間關(guān)系的研究備受關(guān)注。
　　 目的：綜合評價(jià)乳制品的攝入與2型糖尿病發(fā)生的

2、相關(guān)性,并探索乳清蛋白及其富含的亮氨酸改善胰島素抵抗的機(jī)制。
　　 方法：⑴Meta分析:檢索1990.1-2010.12年間英文發(fā)表的有關(guān)乳制品攝入與2型糖尿病的隊(duì)列研究資料。利用meta分析計(jì)算乳制品和2型糖尿病發(fā)病之間的合并相對危險(xiǎn)度(Relative risk,RR)及95％可信區(qū)間(confidence interval,CI)。⑵乳清蛋白干預(yù)胰島素抵抗模型大鼠的研究:(1)胰島素抵抗大鼠模型的制備:雄性Wistar大

3、鼠隨機(jī)分為兩組,對照組以普通飼料喂養(yǎng)16周,高脂組以脂肪熱量比38.5％的飼料喂養(yǎng)12周,再以脂肪熱量比51.3％的飼料喂養(yǎng)4周。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),測定空腹血糖(FBG)、空腹血漿胰島素(FINS)并計(jì)算胰島素敏感指數(shù)(ISI)和胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR),另外進(jìn)行口服葡萄糖耐量試驗(yàn)(OGTT)計(jì)算血糖曲線下面積(AUC)。(2)乳清蛋白干預(yù)研究:將模型大鼠隨機(jī)分為0％乳清蛋白組(0％WP)、5％乳清蛋白組(5％’WP)和15％乳清蛋白

4、組(15％WP),另設(shè)以普通飼料喂養(yǎng)的非模型大鼠的正常組,每組10只,喂養(yǎng)8周,期間稱重和稱量攝食量。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)測定大鼠FBG、FINS,進(jìn)行OGTT試驗(yàn)并計(jì)算葡萄糖AUC,測定肝糖原、腓腸肌葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4(Glut4)蛋白表達(dá)、血漿脂代謝指標(biāo)以及血漿抗氧化指標(biāo)。⑶亮氨酸的干預(yù)研究：亮氨酸對正常大鼠糖耐量和胰島素水平的影響。將Wistar大鼠隨機(jī)分為4組:對照組、葡萄糖組(2g／kg)、亮氨酸組(1.35g／kg)和葡萄糖+亮氨酸組。

5、用這4種溶液一次性灌胃,分別測定血糖、胰島素水平,并計(jì)算血糖和胰島素AUC；亮氨酸對正常大鼠胰島細(xì)胞胰島素分泌的影響:膠原酶V消化大鼠胰腺,收集胰島細(xì)胞進(jìn)行孵育。分別在含有胰島細(xì)胞懸液的低糖(5.6mmol／L)和高糖(25mmol／L)DMEM培養(yǎng)基中加入0 mmol／L亮氨酸(對照)、10 mmol／L亮氨酸和20 mmol／L亮氨酸。作用120min后吸取上清檢測胰島素水平；亮氨酸干預(yù)胰島素抵抗大鼠的研究:將模型大鼠隨機(jī)分為0％亮

6、氨酸組(0％Leu)和2.16％亮氨酸組(2.16％Leu),持續(xù)飼養(yǎng)8周,測定FBG、FINS,進(jìn)行OGTT試驗(yàn),測定腓腸肌Glut4蛋白表達(dá)、血漿脂代謝指標(biāo)和抗氧化指標(biāo)。
　　 結(jié)果：①根據(jù)納入和排除標(biāo)準(zhǔn),最終有7篇隊(duì)列研究進(jìn)入meta分析,隨機(jī)效應(yīng)模型計(jì)算顯示,乳制品攝入與2型糖尿病發(fā)生的合并RR值為0.86(95％CI,0.79-0.92)。按脂肪含量高低分類,低脂乳制品和高脂乳制品的合并RR值分別為0.82(95％CI

7、,0.74-0.90)和1.00(95％CI,0.89-1.10)；按產(chǎn)品類別分類,全脂牛奶的合并RR值為0.95(95％CI,0.86-1.05),酸奶的合并RR值為0.83(95％CI,0.74-0.93)。劑量-反應(yīng)分析顯示,每天增加一份乳制品的攝入能夠降低5％患2型糖尿病的風(fēng)險(xiǎn),而每天增加一份低脂乳制品的攝入能夠顯著降低10％患2型糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)。②高脂飼料喂養(yǎng)大鼠16周后,ISI顯著下降,HOMA-IR顯著增高,血糖AUC顯著升

8、高,提示高脂飼料誘導(dǎo)了大鼠的胰島素抵抗；乳清蛋白干預(yù)8周后,模型大鼠的FBG和葡萄糖AUC無顯著變化。15％。WP組大鼠血漿FINS水平和HOMA-IR顯著低于0％WP組。15％WP組肝糖原含量顯著高于0％WP組；脂代謝指標(biāo)中,15％WP組HDL-C濃度明顯升高。抗氧化指標(biāo)中,15％WP組大鼠血漿T-AOC、SOD和GSH水平顯著高于0％WP組。胰島素抵抗大鼠腓腸肌Glut4蛋白表達(dá)明顯低于對照組,5％WP和15％WP喂養(yǎng)增加了Glut

9、4蛋白的表達(dá)。③單獨(dú)亮氨酸灌胃對正常大鼠血糖和胰島素水平無明顯影響。和葡萄糖組比較,亮氨酸和葡萄糖同時(shí)灌胃后顯著降低了60min和120min的血糖,同時(shí)顯著增加了30min時(shí)胰島素的分泌；收集正常大鼠的胰島細(xì)胞,在高糖環(huán)境下20 mmol／L亮氨酸促進(jìn)了胰島素的分泌；亮氨酸干預(yù)胰島素抵抗大鼠8周后,2.16％Leu組的FINS水平和HOMA-IR均顯著性降低,ISI顯著上升。另外,2.16％Leu組肝糖原含量、腓腸肌Glut4蛋白表達(dá)

10、顯著升高。2.16％Leu組大鼠血漿中HDL-C、T-AOC、SOD水平顯著升高,MDA含量顯著下降。
　　 結(jié)論：⑴綜合乳制品與2型糖尿病關(guān)系的流行病學(xué)研究并進(jìn)行meta分析,發(fā)現(xiàn)攝食乳制品降低了2型糖尿病發(fā)生的危險(xiǎn),說明乳制品對其有預(yù)防作用。⑵乳制品預(yù)防2型糖尿病可能與乳制品中所含的乳清蛋白有關(guān)。胰島素抵抗模型大鼠補(bǔ)充乳清蛋白8周后,乳清蛋白通過改善高胰島素血癥、降低HOMA-IR、提高機(jī)體抗氧化水平以及增加腓腸肌Glut4