替米沙坦通过重塑RAS平衡及激活PPAR-γ双信号通路改善高脂喂养小鼠的胰岛功能

摘要

目的：
　　除了作为ARB外，替米沙坦尚具有部分激活PPAR-γ的能力。通过预防性应用替米沙坦长期干预高脂喂养小鼠，并用GW9662阻断替米沙坦的PPAR-γ通路后观察替米沙坦对高脂喂养小鼠胰岛素敏感性、胰岛功能、胰岛形态结构及胰岛炎症反应作用的变化，进一步探讨替米沙坦是否通过重塑RAS平衡及激活PPAR-γ双信号通路发挥对高脂喂养小鼠胰岛功能的保护作用及其作用机制。
　　方法：
　　1.动物实验；将28只8周龄雄性C57BL/6J小鼠先以基础饲料适应性喂养1周，然后随机分为正常对照组（LFD组，n=7），单纯高脂饮食组（HFD组，n=7），其余14只小鼠均在高脂饲料喂养的同时给予替米沙坦（5mg/kg/d）灌胃。分别喂养4周后，开始将替米沙坦干预的小鼠随机分为替米沙坦+高脂喂养组（Telmi组，n=7）和替米沙坦+高脂喂养+GW9662组（GW9662组，n=7）。GW9662为PPAR-γ拮抗剂，注射剂量为10mg/kg/d，各组小鼠继续喂养4周。于第8周进行腹腔葡萄糖耐量试验（IPGTT）、空腹血糖（FBG）、空腹胰岛素（FPI）测定以评价胰岛素抵抗及糖代谢；以免疫荧光技术或RT-PCR技术检测胰岛形态结构、炎症反应、胰岛细胞凋亡水平及胰岛内PPAR-γ的表达、β细胞功能标记基因的表达，附睾脂肪组织PPAR-γ、RAS的表达。
　　2.离体胰岛细胞实验：对健康C57BL/6J小鼠进项胰岛分离及体外培养，在棕榈酸溶液干预的基础上用替米沙坦和（或）GW9662处理离体胰岛，分别为对照组（Con组）、单纯棕榈酸干预组（PA组）、棕榈酸+替米沙坦组（Telmi组）、棕榈酸+替米沙坦+GW9662组（GW9662组）。RT-PCR技术检测离体胰岛细胞炎症因子及RAS成分的表达。
　　结果：
　　1.替米沙坦和（或）GW9662的干预对高脂喂养小鼠胰岛素抵抗的效应
　　与LFD组比较，HFD组IPGTT实验AUC显著增加70.1％（P<0.05），FPG、FPI、HOMA-IR较LFD组显著升高（均P<0.05）；与HFD组相比,Telmi组上述各检测指标均显著下降（均P<0.05）；阻断PPAR-γ信号通路后，与Telmi组相比，GW9662组IPGTT实验AUC、FPI、HOMA-IR均显著增加（均P<0.05），FPG有所升高（P>0.05），但明显高于LFD组（P<0.05）。
　　2.替米沙坦和（或）GW9662的干预对高脂喂养小鼠胰岛β细胞功能及胰岛形态结构的效应
　　与LFD组比较，HFD组胰岛β细胞功能标记基因Insulin、PDX1、GLUT2mRNA相对表达量分别降低47.6%、46.8%、61.3%（均P<0.05），胰岛结构散乱，胰岛β细胞质量、α细胞质量、α/β细胞的比值均显著增加（均p<0.05）。与HFD组相比,Telmi组胰腺β细胞功能性基因相对表达量显著升高（均P<0.05）；胰岛形态结构趋于规则，α细胞质量、α/β细胞的比例分别降低37.5%、43.4%（均p<0.05）。与Telmi组相比，GW9662组胰腺β细胞功能性基因的表达下降（均P<0.05）；胰岛结构紊乱，α/β细胞的比例增加83.3%（p<0.05）。
　　3.替米沙坦和（或）GW9662的干预对高脂作用下胰岛炎症反应及细胞凋亡的效应
　　动物实验与LFD组相比，HFD组胰岛内P65荧光染色区域增加，胰岛内活化型caspase-3阳性的细胞质量约增至LFD组的2.1倍（P<0.05）；较HFD组，Telmi组P65在胰岛的表达显著减弱；活化型caspase-3阳性的胰岛细胞质量降低38.4%（P<0.05）；较Telmi组，GW9662组胰岛P65荧光染色区域增加，凋亡的胰岛细胞质量量显著增加（均P<0.05）。
　　体外实验中与对照组（Con组）相比，单纯棕榈酸组(PA组)离体胰岛细胞IL-1β及TNF-αmRNA相对表达水平上调（均P<0.05）；与PA组相比，替米沙坦+棕榈酸干预组（Telmi组）胰岛IL-1β、TNF-αmRNA相对表达量显著减少56.2%、53.1%（均P<0.05）；与Telmi组相比，GW9662组胰岛炎症因子表达水平显著增加（均P<0.05）。
　　4.替米沙坦的干预对高脂作用下胰岛及附睾脂肪组织PPAR-γ、RAS的效应
　　动物实验中与LFD组相比，HFD组胰岛及附睾脂肪组织PPAR-γmRNA相对表达量显著下降（均P<0.05），附睾脂肪组织ACE、AT1RmRNA、ACE/ACE2相对值明显上调（均P<0.05），ACE2mRNA水平明显下降约62.3%（P<0.05）。较HFD组，Telmi组附睾脂肪组织与胰岛PPAR-γ表达上调（均P<0.05），附睾脂肪组织ACE、AT1RmRNA相对表达量明减少（均P<0.05），ACE2mRNA水平升高约3.1倍（P<0.05）。
　　体外实验中与Con组相比，PA组离体胰岛细胞ACE、AT1RmRNA相对表达量、ACE/ACE2比值均显著增加（均P<0.05），与PA组比较，Telmi组胰岛细胞ACEmRNA、AT1RmRNA相对表达水平分别降低59.6%、71.2%（P<0.05），ACE2mRNA相对表达量增加（P<0.05)。
　　结论：
　　长期高脂喂养诱导的胰岛素抵抗小鼠出现胰岛功能及形态结构受损，胰岛炎症反应及细胞凋亡，伴随附睾脂肪组织及胰岛RAS稳态失衡，PPAR-γ表达下调。替米沙坦通过重塑局部组织RAS平衡（下调ACE、AT1RmRNA的表达，上调ACE2 mRNA的表达）及部分激活PPAR-γ双信号通路发挥对高脂喂养小鼠胰岛功能的保护作用，而该保护作用与其抑制高脂或胰岛素抵抗状态下的胰岛炎症反应及细胞凋亡有关。

目录

封面

声明

目录

缩略词表

中文摘要

英文摘要

前言

材料与方法

材料

方法

结果

一、饲养期间小鼠体重变化及脂肪组织重量变化

二、糖代谢及激素水平变化

三、附睾脂肪组织和离体胰岛RAS系统mRNA的表达

1 附睾脂肪组织RAS成分mRNA的相对表达

2 离体胰岛细胞RAS系统mRNA的相对表达

四、胰岛及附睾脂肪组织PPAR-γ的相对表达

1 胰岛内PPAR-γ蛋白的表达

2 胰腺组织及附睾脂肪组织PPAR-γmRNA的相对表达

五、胰岛形态结构及染色指标量化分析

六、胰腺Insulin 、PDX1、 GLUT2 mRNA的相对表达

七、胰岛炎症信号通路及胰岛细胞凋亡检测

1 胰腺内NF-κB亚基P65在胰腺的表达

2 胰岛IL-1β 及TNF-αmRNA的相对表达

3 胰岛细胞凋亡检测

讨论

结论

参考文献

综述: 过氧化物酶体增殖物激活受体-γ与胰岛素抵抗

致谢