2型糖尿病大鼠心肌葡萄糖转运体4的变化及其对葡萄糖和脂肪酸代谢的影响

摘要

目的探讨2型糖尿病大鼠心肌葡萄糖转运体4(GLUT4)的表达与葡萄糖及其脂肪酸氧化代谢的关系,同时观察罗格列酮使用后上述指标的变化.方法 24只SD雄性大鼠随机分为实验治疗组(6只)、实验对照组(6只)、正常治疗组(6只)和正常对照组(6只).采用高脂喂养(40%脂肪、42%碳水化合物和18%蛋白质)4周及小剂量链脲佐菌素(35 mg/kg)一次性腹腔注射建立2型糖尿病大鼠模型.实验治疗组和正常治疗组给予罗格列酮3 mg*kg-1*d-1灌胃2周;各组大鼠进行30 min等容离体心脏Langendorff灌注,灌注液含100 μU胰岛素、5 mmol/L葡萄糖、0.4 mmol/L 3H软脂酸,测定样本葡萄糖含量及3H2O计数,评估心肌葡萄糖和脂肪酸氧化率;Western 印迹法检测心肌细胞膜GLUT4表达水平.结果与正常对照组比较,实验对照组大鼠心肌葡萄糖总氧化量明显较少[(55±6) μmol/g干重vs (69±6)μmol/g干重,P<0.01],葡萄糖氧化比例较少(18% vs 25%),脂肪酸氧化率较高(82% vs 75%);同时心肌细胞膜上GLUT4的表达量减少53%.与实验对照组比较,给予RSG的实验治疗组,心肌葡萄糖的氧化量较高为(64±6) μmol/g干重(P<0.05),葡萄糖和脂肪酸的氧化比例分别为24%和76%,GLUT4表达量也明显较大(92% vs 47%,P<0.01).结论心肌细胞膜上GLUT4表达减少可能是2型糖尿病心肌葡萄糖和脂肪酸氧化代谢改变的重要原因,罗格列酮通过增加GLUT4的表达,可以提高心肌葡萄糖氧化、降低脂肪酸氧化,这将有助于减轻糖尿病心肌细胞损伤,增强抗缺血的能力.