去肾交感神经术改善胰岛素抵抗的机制研究

摘要

目的：本实验目的为对胰岛素抵抗ZDF（Zucker Diabetes Fat）大鼠进行去肾交感神经术（RDN），通过降低大鼠交感神经活性，从如下方面进行探讨研究：1.验证交感神经与胰岛素抵抗的关系；2.观察RDN对胰岛素抵抗大鼠骨骼肌线粒体氧化应激水平影响；3.观察RDN对胰岛素抵抗大鼠骨骼肌线粒体功能影响。 方法：本实验大鼠分为3组：对照组、假手术组、RDN手术组各6只。购进后诱导喂养6w造模。造模成功后，假手术组、RDN手术组大鼠分别进行假手术或双侧去肾交感神经术（RDN）。术后2w：（1）采用金标准高胰岛素-正血糖钳夹试验（EHCT），通过计算平均葡萄糖注射速率（GIR）观察各组大鼠胰岛素敏感性变化；（2）ELISA法检测各组大鼠血浆NE、肾脏NE水平，肾动脉HE染色观察交感神经活性变化、判断手术成功性；（3）Western-blot方法检测骨骼肌线粒体UCP3、SOD2水平观察各组大鼠氧化应激水平变化；（4）Western-blot方法检测骨骼肌线粒体ATPsyn、COXIV水平，观察RDN对胰岛素抵抗大鼠骨骼肌线粒体功能影响。 结果：诱导喂养6w后，对照组、假手术组、手术组大鼠空腹血糖值分别为：6.10±0.17、21.28±1.35、21.08±1.12mmol/l。假手术组与对照组大鼠血糖相比，差异有统计学意义（P=0.001）。手术组与对照组大鼠空腹血糖相比，差异有统计学意义（P=0.001）。术后2w，对照组、假手术组、手术组大鼠空腹血糖值分别为：5.97±0.16、21.42±1.45、7.91±0.54mmol/l，假手术组与对照组相比，差异有统计学意义（P=0.000）；手术组与对照组相比差异有统计学意义（P=0.001）；假手术组与手术组相比差异有统计学意义（P=0.000）。术后2w，各组大鼠血胰岛素水平分别为：100.67±4.18、162.17±3.13、134.67±2.50ng/mL，假手术组与对照组相比，差异有统计学意义（P=0.000）；手术组与对照组相比，差异有统计学意义（P=0.001）；假手术组与手术组相比，差异有统计学意义（P=0.001）。术后2w所有大鼠进行高胰岛素-正血糖钳夹（EHCT），对照组、假手术组、手术组GIR分别为：18.7±1.52、7.64±0.90、12.33±1.04mg/(kg.min)），假手术组与对照组相比，差异有统计学意义（P=0.000）；手术组与对照组相比，差异有统计学意义（P=0.000）；假手术组与手术组相比，差异有统计学意义（P=0.000）。钳夹结束后，检测各组大鼠骨骼肌线粒体UCP3水平分别为：53.19±1.63、31.25±1.89、51.87±1.30，假手术组与对照组相比，差异有统计学意义（P=0.000）；手术组与对照组相比，差异有统计学意义（P=0.001）；假手术组与手术组相比，差异有统计学意义（P=0.000）。对照组、假手术组、手术组大鼠SOD2分别为：63.39±1.39、39.01±1.19、46.58±0.78，假手术组与对照组相比，差异有统计学意义（P=0.000）；手术组与对照组相比，差异有统计学意义（P=0.001）；假手术组与手术组相比，差异有统计学意义（P=0.000）。对照组、假手术组、手术组大鼠ATPsyn分别为：73.71±1.98、50.10±2.11、64.14±0.63，假手术组与对照组相比，差异有统计学意义（P=0.000）；手术组与对照组相比，差异有统计学意义（P=0.000）；假手术组与手术组相比，差异有统计学意义（P=0.000）。对照组、假手术组、手术组大鼠COXIV水平分别为：79.72±3.22、35.94±1.63、54.88±1.29，假手术组与对照组相比，差异有统计学意义（P=0.000）；手术组与对照组相比，P=0.000，差异有统计学意义；假手术组与手术组相比，差异有统计学意义（P=0.000）。 结论：（1）2型糖尿病大鼠SNS活性、IR水平明显升高，RDN可通过降低机体SNS活性，改善IR。本实验中，造模后监测血糖可得出，假手术组、手术组大鼠血糖、血胰岛素明显高于对照组；GIR明显低于对照组。经过RDN治疗后，上述参数可得到有效改善。 （2）长期高血糖、高胰岛素、高SNS活性状态下，2型糖尿病大鼠骨骼肌线粒体氧化应激增高，RDN可降低骨骼肌线粒体氧化应激水平。UCP3、SOD2为骨骼肌线粒体抗氧化系统的重要组份，本实验通过western-blot对上述参数进行检测，比较其在各组大鼠的表达水平：假手术组、手术组大鼠较对照大鼠氧化应激水平明显增加，RDN后骨骼肌线粒体抗氧化能力提高，氧化应激水平下降。 （3）高SNS活性、高血糖可损害骨骼肌线粒体功能，RDN使其得以有效改善。ATPsyn、COXIV为线粒体生物发生氧化代谢关键酶，假手术组、手术组大鼠上述2种酶水平明显降低，RDN后显著升高。 （4）线粒体氧化应激水平直接影响线粒体功能，线粒体功能障碍导致体内能量代谢障碍。通过该实验推测，RDN可通过降低机体SNS活性，改善骨骼肌线粒体氧化应激水平，提高线粒体功能，改善IR。

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