胰岛素信号转导基因表达的改变与α细胞胰岛素抵抗的实验研究

摘要

目的探讨高脂喂养及大剂量链脲佐菌素（STZ）去β细胞处理的肥胖大鼠胰岛α细胞信号转导通路分子的表达情况及其可能机理。方法 30只 SD 大鼠分为高脂饲料喂养的肥胖（HF）组和普通饲料喂养的正常对照（NC）组。喂养20周后,（1）检测空腹血胰岛素（Ins）、胰高糖素（Glc）、游离脂肪酸（FFA）、甘油三酯（TG）水平。（2）正常血糖高胰岛素钳夹试验评价外周胰岛素抵抗程度（NC 组7只,HF 组7只）。（3）NC 组和 HF 组各8只,给予大剂量链脲佐菌素（STZ）去β细胞处理,即 NC-B 组,HF-B 组。使用胰岛素控制血糖,5d 后处死动物,分离胰岛细胞。（4）采用实时定量聚合酶链反应方法比较两组大鼠α细胞 Glc、胰岛素受体底物-1（IRS-1）、胰岛素受体底物-2（IRS-2）、磷酯酰肌醇3激酶（PI3K）的 mRNA 表达的情况。结果（1）HF 组葡萄糖输注率（GIR）明显低于NC 组(5.3 mg·min-1·kg-1±1.2 mg·min-1·kg-1vs 13.6 mg·min-1·kg-1±1.7 mg·min-1·kg-1,P＜0.01),HF 组血 FFA、Ins 及 Glc 水平显著高于 NC 组（FFA 508（394～622）μmol/L vs 325（240～410）μmol/L,Ins 23.7（14.0～33.4）mIU/L vs 11.5（3.6～19.4）mIU/L;Glc 345（298.6～391.4）pg/ml vs 256（226.4～285.6）pg/ml;P＜0.05）;（2）HF-B 组比 NC-B 组α细胞 Glc mRNA 的表达高34.2%±2.1%,IRS-2及 PI3K mRNA 分别低28.5%±1.8%、21.3%±1.6%（均 P＜0.01）,而IRS-1仅降低7.0%±1.2%（P＞0.05）。（3）相关分析显示,HF 组血 FFA 水平与 GIR 呈负相关（r=-0.675,P＜0.01）;且与α细胞 IRS-2 mRNA 表达也呈负相关（r=-0.458,P＜0.05）。结论高脂饮食诱导的去β细胞肥胖大鼠胰岛α细胞存在胰岛信号转导分子表达降低,且与血 FFA 水平升高有关。