阿托伐他汀对db/db糖尿病小鼠胰岛功能的影响及其机制研究

摘要

背景：随着饮食结构和生活方式的改变，我国糖尿病患病率迅速攀升，2013年最新调查显示，我国成人糖尿病患病率已达11.6％，糖尿病已成为我国面临的重大公共卫生问题之一，糖尿病及其并发症严重危害了人类健康，并给社会医疗带来严重经济负担。2型糖尿病往往合并脂代谢异常，糖毒性和脂毒性共同作用，加剧了胰岛功能的恶化，并大大增加了动脉粥样硬化和心脑血管疾病的发病率。1999年美国心脏学会(AHA)提出“糖尿病是一种心血管疾病”，并正式将糖尿病列为冠心病的主要危险因素，与血脂异常、高血压、吸烟等并列。2001年美国国家胆固醇教育计划(NCEP)成人治疗组第三次报告(ATPⅢ)明确将无冠心病的糖尿病从冠心病的危险因素提升为糖尿病是冠心病的等危症。2011年欧洲心脏病学会(ESC)和欧洲动脉粥样硬化学会(EAS)联合发布的血脂防治指南指出，合并心血管疾病或慢性肾病的2型糖尿病患者，无心血管疾病且年龄大于40岁、合并1个或者多个其他心血管疾病危险因素（高血压、吸烟、微量白蛋白尿、早发性心血管疾病）或合并靶器官损伤的2型糖尿病患者，LDL-C＜1.8mmol/L或LDL-C降幅≥50％。加强糖尿病患者的血脂控制十分必要，他汀类是预防和治疗动脉粥样硬化性心血管病不可动摇的基石，为了使2型糖尿病患者血脂控制达标，他汀类药物在2型糖尿病患者中被广泛应用。随着近年一些大规模临床试验发现他汀类药物可增加新发糖尿病的患病风险，他汀类药物对血糖的影响已成为当前研究的热点。但是，他汀类药物对糖代谢指标的具体影响和确切机制仍不明确。关于他汀对血糖影响的研究目前大多为横断面研究，一直缺乏高水平的动物实验研究来确定因果关系。揭示他汀类药物对糖尿病动物模型胰岛功能的影响及其可能机制将为他汀类药物的合理应用提供可靠依据。 目的： 1.观察阿托伐他汀对db/db糖尿病小鼠及db/m非糖尿病小鼠的空腹血糖、空腹胰岛素的水平的影响。 2.观察阿托伐他汀对db/db糖尿病小鼠及db/m非糖尿病小鼠的的葡萄糖耐量、胰岛分泌功能，尤其是第一时相胰岛素分泌的影响。 3.观察阿托伐他汀对db/db糖尿病小鼠及db/m非糖尿病小鼠胰岛α及β细胞含量的影响。 4.观察阿托伐他汀对db/db糖尿病小鼠及db/m非糖尿病小鼠的的胰岛β细胞葡萄糖感受器葡萄糖转运蛋白（GLUT-2）和葡萄糖激酶(GCK)的影响。 方法：10只8周龄清洁级雄性db/db小鼠，体重约34-42克，随机分为他汀治疗组（A1组）和对照组(A2组)两组，每组5只，分别给予8周的阿托伐他汀钙10mg/kg/d（A1组）和等剂量生理盐水（A2组）灌胃。10只同周龄同窝出生的db/m小鼠随机分为他汀治疗组（B1组）和对照组（B2组）两组，每组5只，分别给予8周的阿托伐他汀钙10mg/kg/d（B1组）和等剂量生理盐水（B2组）灌胃。投药前和8周后测量体重、空腹血糖、空腹胰岛素等生理生化指标，并于投药8周后行腹腔葡萄糖耐量试验(IPGTT)。投药8周后行胰岛分离后，用离体胰岛灌流系统进行胰岛灌流，检测胰岛素分泌动力学的改变，尤其是胰岛素第一时相分泌功能。免疫组织化学标记并用Image-Pro Plus5.01定量分析胰岛α及β细胞含量变化。荧光实时定量PCR(qRT-PCR)结合Western blot法检测胰岛内葡萄糖转运蛋白(GLUT-2)和葡萄糖激酶(GCK) mRNA及蛋白水平的表达变化。各组间比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用LSD检验，投药前后的资料比较用配对t检验。 结果： 1.基线水平时，db/db小鼠他汀治疗组组(A1组)和对照组（A2组）的体重、空腹血糖、空腹胰岛素均无明显差异。db/m鼠他汀治疗组（B1组）和对照组(B2组)的体重、空腹血糖、空腹胰岛素也无明显差异。投药8周后，db/db小鼠他汀治疗组（A1组）和对照组(A2组)相比，空腹血糖(FBG)明显升高，空腹胰岛素(FSI)水平明显降低。db/m小鼠他汀治疗组（B1组）和对照组（B2组）相比，，空腹血糖(FBG)明显升高，空腹胰岛素(FSI)水平明显降低。 2.投药8周后，db/db小鼠他汀治疗组（A1组）小鼠葡萄糖负荷后30分钟、60分钟和120分钟血糖值均显著高于db/db小鼠对照组（A2组），db/m小鼠他汀治疗组（B1组）糖负荷60分钟血糖值显著高于db/m小鼠对照组（B2组）。db/db小鼠他汀治疗组（A1组）葡萄糖曲线下面积显著低于db/db小鼠对照组（A2组）， db/m小鼠他汀治疗组（B1组）和db/m小鼠对照组（B2组）葡萄糖曲线下面积无统计学差异。db/db小鼠他汀治疗组(A1组)胰岛素曲线下面积显著低于db/db小鼠对照组（A2组），db/m小鼠他汀治疗组(B1组)胰岛素曲线下面积显著低于db/m小鼠对照组（B2组）。 3.与对照组比较，阿托伐他汀治疗组(A1组)小鼠胰岛在高糖刺激后胰岛素分泌高峰明显延迟，且升高幅度最低。 4.免疫组化组织染色结合半定量分析表明与db/m小鼠相比，db/db糖尿病小鼠胰岛β细胞数量、质量显著减低，α细胞数量、质量显著增高，阿托伐他汀干预8周后胰岛β细胞数量、质量较db/db对照组进一步降低，α细胞数量进一步增高。 5.与db/db对照组(A2组)比较，db/db阿托伐他汀治疗组（A1组）胰岛内GLUT-2及GCK的蛋白水平表达明显下降(P＜0.01)，与db/m对照组（B2组）比较，db/m阿托伐他汀治疗组（B1组）胰岛内GLUT-2及GCK水平亦明显下降(P＜0.01)。 结论： 1.阿托伐他汀钙可使糖尿病及非糖尿病动物模型空腹血糖升高，损害葡萄糖耐量。 2.阿托伐他汀钙通过损害db/db糖尿病小鼠及db/m非糖尿病小鼠胰岛β细胞第一时相分泌功能而升高血糖。 3.阿托伐他汀钙使db/db糖尿病小鼠胰岛β细胞含量减少，胰岛α细胞含量增加。 4.阿托伐他汀钙通过降低胰岛β细胞葡萄糖转运体2（GLUT-2）和葡萄糖激酶(GCK)的表达，影响葡萄糖感受器的作用，损害葡萄糖诱导的胰岛素分泌，升高血糖。

目录

摘要

绪论

材料和方法

1 材料

2 实验方法

3 统计学分析

结果

1 生理生化指标

2 阿托伐他汀对糖耐量及胰岛分泌功能的影响

3 阿托伐他汀对胰岛α及β细胞含量的影响

4 阿托伐他汀对胰岛内葡萄糖激酶表达的影响

讨论

参考文献

缩略语

综述 胰岛微环境在糖尿病中的作用

阿托伐他汀对db／db糖尿病小鼠胰岛功能的影响及其机制研究

参考文献

攻读学位期间成果

致谢

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