高尿酸直接抑制胰岛素信号诱导胰岛素抵抗产生

摘要

背景:
　　高尿酸血症是嘌呤代谢紊乱引起的一种代谢性疾病。随着近年我国人民生活水平的提高，高尿酸血症的患病率也显著升高。研究表明，高尿酸水平不仅和痛风的发病密切相关，也和体内多种代谢紊乱疾病如代谢综合症、高血压、高脂血症、肥胖等存在关联。此外，高尿酸血症常与糖代谢异常尤其是胰岛素抵抗并发，但其相互关系及内在机制不甚明了。已有研究表明，高尿酸血症可以直接参与糖脂代谢紊乱、内皮细胞损伤、肾损伤、炎症等重要病理生理过程。有研究指出氧化压力的增加导致对胰岛素抵的敏感性下降，是胰岛素抵抗的危险因素。高的尿酸水平可增加脂肪细胞、血管平滑肌细胞、血管内皮细胞及肾小球系膜细胞的氧化压力。而高尿酸对胰岛素抵抗产生中起的作用及其内在机制很少被报道。
　　目的:
　　体内研究急性小鼠高尿酸血症模型中高尿酸对糖耐量、胰岛素耐量以及周围组织的胰岛素信号的影响；体外研究高尿酸对人HepG2细胞氧化压力和胰岛素信号的影响以明确其中可能的分子机制；明确高尿酸在胰岛素抵抗产生中的作用及分子机制。
　　方法:
　　1.建立急性小鼠高尿酸血症模型，比较正常小鼠和模型鼠的糖耐量和胰岛素耐量。
　　2.用胰岛素刺激10min后取对照组和模型小鼠的肝脏、脂肪和肌肉组织，检测对胰岛素信号分子IRS1和Akt磷酸化的影响。
　　3.用含10％胎牛血清的DMEM培养基培养人肝细胞株HepG2细胞。为检测高尿酸对HepG2细胞活性氧的影响，细胞分成六组：空白组、溶剂组（0.5M NaOH×30min）、高尿酸组（15mg/dl×30min）、高尿酸+10NAC组、高尿酸+20NAC组、NAC组。再用DCFH-DA探针37℃下作用细胞30min，倒置荧光显微镜以及流式细胞仪检测活性氧水平变化。
　　4.用不同浓度（0、5、15mg/dl）尿酸作用HepG2细胞30min，100nmol/l胰岛素作用10min，蛋白免疫印迹（Western Blot）方法检测尿酸刺激后胰岛素信号分子IRS1和Akt磷酸化水平的影响。HepG2细胞用抗氧化剂NAC（10mM、20mM）预处理24h后，蛋白免疫印迹（Western Blot）方法检测高尿酸组和对照组胰岛素信号分子IRS1和Akt磷酸化水平。
　　结果:
　　1.高尿酸血症模型小鼠糖耐量受损、对胰岛素的敏感性下降。
　　2.高尿酸血症模型小鼠肝脏、肌肉和脂肪组织的胰岛素信号通路IRS1(ser307/312)磷酸化增加、Akt（S473）磷酸化抑制。
　　3.高尿酸（15mg/dl）显著增加HepG2细胞内活性氧的产生，抗氧化剂NAC（10mM、20mM）阻滞由高尿酸引起的活性氧水平增加。
　　4.高尿酸（15mg/dl）作用 HepG2细胞株30min，诱导胰岛素信号通路IRS1(ser307/312)磷酸化增加、Akt（S473）磷酸化抑制，而抗氧化剂 NAC能阻滞高尿酸诱导的胰岛素信号通路IRS1(ser307/312)磷酸化增加、Akt（S473）磷酸化抑制作用。
　　结论:
　　本研究首次提供了高尿酸诱导胰岛素抵抗的体内外证据，结果显示高尿酸直接抑制胰岛素信号、诱导胰岛素抵抗产生；活性氧在高尿酸诱导胰岛素抵抗产生中起关键作用。

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第一章 前言

第二章 材料和方法

2.1 实验仪器和设备

2.2 主要试剂

2.3 细胞株

2.4 实验相关试剂及配制

2.5 实验器械的处理

2.6 实验方法

2.7 统计学处理

第三章 实验结果

3.1 急性小鼠高尿酸血症模型的建立

3.2 高尿酸血症小鼠的糖耐量受损,胰岛素抵抗产生

3.3 高尿酸抑制小鼠肝脏、肌肉和脂肪组织胰岛素诱导的 Akt(S473)磷酸化

3.4 高尿酸增加小鼠肝脏、肌肉和脂肪组织中IRS1(Ser307)磷酸化水平

3.5 高尿酸增加HepG2细胞内氧化压力，抗氧化剂NAC抑制ROS

3.6 抗氧化剂NAC阻滞由高尿酸诱导HepG2细胞IRS1(Ser312)磷酸化增加及Akt(S473)磷酸化抑制作用

第四章 讨论

4.1 高尿酸与胰岛素抵抗相互作用的可能机制

4.2 高尿酸增加细胞内氧化压力

4.3 高尿酸通过增加细胞的氧化压力、增加 IRS1(Ser312)磷酸化和抑制Akt(S473)磷酸化，诱导胰岛素抵抗

4.4 展望与不足

第五章 结论

参考文献

在学期间发表论文情况

致谢

个人简历