多囊卵巢综合征大鼠骨骼肌细胞胰岛素受体底物1及其丝氨酸307位点磷酸化的表达

摘要

目的:建立较为理想的多囊卵巢综合征(PCOS)骨骼肌细胞胰岛素抵抗(IR)动物模型;通过观察骨骼肌细胞葡萄糖转运蛋白-4(GLUT-4)、胰岛素受体底物-1(IRS-1)、胰岛素受体底物-1丝氨酸307磷酸化(pIRS-1 Ser307)及胰岛素受体底物-2(IRS-2)的表达,探讨其在IR发生机制中的作用。
　　 方法:(1)建立PCOS大鼠模型:40只SD雌性大鼠随机分为4组:对照组(Control组)、单纯高脂饮食组(HFD组)、普通饮食加胰岛素(INS)和人绒毛膜促性腺激素(HCG)注射组(INS+HCG组)及高脂饮食加INS和HCG注射组(INS+HCG+HFD组)。通过观察大鼠动情周期变化、卵巢外形及光镜(HE染色)下病理学改变判断造模是否成功。(2)测定空腹血糖(FBG)及空腹胰岛素(FINS)水平并计算稳态模型法胰岛素抵抗指数(HOMA-IR);测定性激素水平。(3)免疫组织化学法检测GLUT-4在骨骼肌细胞的分布。(4)蛋白印记法(Western Blot,WB)检测大鼠骨骼肌细胞GLUT-4、IRS-1、pIRS-1 Ser307及IRS-2的表达。
　　 结果:(1)动物模型的建立:INS+HCG处理组大鼠规律动情周期消失且卵巢外观呈多囊样改变,电镜下卵巢体积增大,囊性卵泡数目增多,颗粒细胞层数减少:非HCG+INS处理组大鼠仍有规律动情周期,电镜下大鼠卵巢结构正常,可见不同时期的卵泡和黄体,颗粒细胞层数多。(2)血清学检测结果:与对照组相比,其余3组FBG水平没有差异,但FINS水平、HOMA-IR指数、血清睾酮(T)和黄体生成素(LH)水平升高,尤其是INS+HCG+HFD组。(3)免疫组织化学结果显示:除对照组外的其他3组大鼠GLUT-4主要在骨骼肌细胞质中分布,转位至细胞膜的数量减少。(4)WB结果示:与对照组相比,大鼠骨骼肌组织总GLUT-4和IRS-2含量没有明显变化,但IRS-1表达量显著下降,而pIRS-1 Set307蛋白含量却明显升高。
　　 结论:(1)INS+HCG+HFD成功诱导了较为理想的PCOS胰岛素抵抗大鼠模型。(2)多囊卵巢综合征大鼠骨骼肌细胞胰岛素抵抗的发生与胰岛素信号转导通路受损密切相关,IRS-1表达下降及其丝氨酸307位点磷酸化作用增加可能在PCOS大鼠骨骼肌细胞IR的发生中起重要作用。