2型糖尿病大鼠骨骼肌IRS-1、IL-1β、TNF-α表達及羅格列酮干預的研究.pdf

1、目的：2型糖尿病是一種亞臨床性慢性炎癥過程，骨骼肌是2型糖尿病胰島素活性損傷的主要位點，增強骨骼肌中葡萄糖的代謝是治療2型糖尿病的重要手段。但關于2型糖尿病骨骼肌的胰島素信號轉導與炎癥的關系尚未完全明了，相關研究表明慢性炎癥通過多種途徑導致胰島素抵抗和2型糖尿病的發(fā)生，而炎癥通過影響胰島素信號轉導在其中發(fā)揮了重要作用。胰島素受體底物1(Insulin Receptor Substrate 1，IRS-1)是許多信號轉導系統(tǒng)的交匯點，廣泛

2、分布于胰島素敏感組織，如骨骼肌的細胞漿內，而腫瘤壞死因子α(Tumor NecrosisFactor α，TNF-α)和胰島素受體底物1(Insulin ReceptorSubstrate 1，IRS-1)也可在骨骼肌中檢測到，與骨骼肌的胰島素抵抗及2型糖尿病存在一定的因果關系。羅格列酮(Rosiglitizone，RSG)是具有2，4-二酮噻唑烷結構的化合物，是一種新型的胰島素增敏劑，可促進外周組織胰島素介導的葡萄糖攝取，降低外周組織

3、的胰島素抵抗，從而改善2型糖尿病患者的糖代謝及脂代謝狀況，近來研究還發(fā)現(xiàn)該藥同時具有抗炎作用。因此，本研究通過高糖高脂飲食使大鼠出現(xiàn)胰島素抵抗(Insulin Resistance，IR)，再通過腹腔注射小劑量的鏈脲菌素(istreptozocin，STZ)，建立具有胰島素抵抗的2型糖尿病大鼠模型，并分別給胰島素抵抗和糖尿病模型以羅格列酮治療，探討IRS-1與TNF-α、IL-1β在2型糖尿病大鼠模型骨骼肌介導的外周胰島素抵抗的作用。

4、 方法：SD大鼠隨機分為三組：正常對照組(NC組)，胰島素抵抗組(IR組)，2型糖尿病組(DM組)。NC組喂養(yǎng)標準大鼠飼料，IR組及DM組喂養(yǎng)高糖高脂飼料。8周后分別從NC組、IR組和DM組中隨機抽取5只大鼠行正葡萄糖一高胰島素鉗夾試驗，評價動物模型胰島素敏感性，出現(xiàn)胰島素抵抗，再對DM組腹腔注射小劑量STZ25mg/kg，損傷部分胰腺，使之出現(xiàn)高血糖。從第11周起，胰島素抵抗模型隨機分為胰島素抵抗對照組(IR組)和胰島素抵抗應用

5、羅格列酮治療組(TIR組)；2型糖尿病模型組隨機分為糖尿病對照組(DM組)和糖尿病應用羅格列酮治療組(TDM組)。從第11周起，TIR組和TDM組分別給予羅格列酮2mg/kg溶于蒸餾水中灌胃，每日一次。NC組、IR組和DM組給予等量的蒸餾水。整個治療干預過程持續(xù)8周，實驗全程18周。18周末實驗結束前測大鼠體重，心臟采血氧化酶法測定空腹血糖(FBG)；放射免疫分析法測定血清胰島素(FINS)；全自動生化分析儀測定血脂四項：血清甘油三脂(

6、TG)、血清總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)；分離股四頭肌的肌肉組織，用反轉錄聚合酶鏈反應(RT-PCR)檢測骨骼肌中IRS-1和TNF-α、IL-1 β的基因表達水平。 結果：(1)實驗第8周末IR組血糖較NC組有所增高，但無顯著性差異(P>0.05)，TG、TC、FINS較NC組升高(P<0.05，P<0.05，P<0.01)，葡萄糖輸注率(Glucose Iinfusion Rate,GIR

7、)IR組明顯低于NC組(P<0.01)；DM組經(jīng)小劑量STZ(25mg/kg)腹腔注射后2周(即實驗第10周末)血糖明顯高于NC組(P<0.01)，F(xiàn)INS較IR組降低但仍高于NC組(P<0.05)，TG、TC明顯高于NC組(P<0.01)。 (2)18周末實驗結束時IR組FBG與正常組無明顯差異，DM組FBG較NC組仍有顯著升高。IR組和DM組大鼠的FINS、TC、TG、LDL仍均較NC組高(P<0.01)，DM組體重降低(P<0.0

8、1.)；TIR組和TDM組大鼠的FINS、TC、TG、LDL仍均較各自對照組顯著下降(P<0.05，P<0.01)。(3)與NC組比較IR組和DM組骨骼肌IRS-1基因表達明顯降低(P<0.01)，應用羅格列酮治療后均有顯著性增高(P<0.05)；TNF-α在IR組和DM組骨骼肌的基因表達明顯高于NC組(P<0.05，P<0.01)，應用羅格列酮治療后均有顯著性降低(P<0.05，P<0.01)；IL-1β在IR組和DM組骨骼肌的基因表

9、達明顯高于NC組(P<0.01)，應用羅格列酮治療后均有顯著降低(P<0.01)。 結論：(1)通過8周的高糖高脂飲食,IR組大鼠出現(xiàn)肥胖、脂代謝紊亂和高胰島素血癥，并應用正葡萄糖-高胰島素鉗夾技術證實IR大鼠模型復制成功。在此基礎上給予小劑量STZ注射，DM組大鼠血糖升高，2型糖尿病大鼠模型復制成功，該模型具有高胰島素、高血脂等多個致病因素，是研究2型糖尿病及其并發(fā)癥的理想動物模型。(2)2型糖尿病是一種慢性炎癥過程，炎癥因子