谷氨酰胺对老年糖尿病肌少症大鼠肌保护的作用机制研究

摘要

目的研究谷氨酰胺对老年糖尿病大鼠肌少症的调节作用,并从胰岛素受体底物1(IRS1)/磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/丝氨酸苏氨酸激酶(Akt)/Forkhead转录因子(FoxO1)信号通路研究其作用机制。方法按照随机数字法将雄性大鼠分为5组:正常组、模型组和低、中、高3个剂量实验组,每组10只。除正常组外,其余4组给予高脂高糖饮食1个月加一次性链脲佐菌素50 mg·kg^(-1)腹腔注射构建老年糖尿病大鼠肌少症模型。实验组分别给予0.3,1.0和3.0 g·kg^(-1)·d-1谷氨酰胺干预4周后,腹主动脉血检测并计算胰岛素抵抗指数;采集腓肠肌称重,抓绳实验观察大鼠抓绳时间,实时荧光定量-PCR法和蛋白质印迹法检测腓肠肌中IRS1、PI3K、Akt和Fox01基因与蛋白的表达水平(2-ΔΔCt值和灰度值)。结果正常组、模型组和低、中、高3个剂量实验组的腓肠肌占体重百分比分别为(0.25±0.01)%,(0.15±0.03)%,(0.16±0.02)%,(0.20±0.01)%和(0.24±0.01)%;此5组的胰岛素抵抗百分数分别为(0.14±0.02)%,(0.29±0.05)%,(0.30±0.06)%,(0.29±0.04)%和(0.24±0.05)%;此5组的抓绳时间分别为(2.95±1.02),(1.16±0.82),(1.85±1.06),(2.04±1.08)和(2.26±1.03)min;此5组的IRS1蛋白相对表达量分别为1.06±0.08,0.48±0.16,0.50±0.12,0.52±0.14和0.86±0.09;此5组的PI3K蛋白相对表达量分别为1.23±0.12,0.98±0.08,0.97±0.09,1.02±0.13和1.17±0.12;此5组的Akt蛋白相对表达量分别为1.38±0.13,1.05±0.27,1.07±0.17,1.03±0.23和1.33±0.21;此5组的FoxO1蛋白相对表达量分别为1.42±0.14,1.15±0.23,1.10±0.21,1.09±0.16和1.37±0.21;基因结果的趋势与蛋白一致。以上指标:模型组与正常组比较,差异均有统计学意义(均P<0.05);高剂量实验组与模型组比较,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论谷氨酰胺可通过调控IRS1/PI3K/Akt/FoxO1信号通路相关蛋白,进而保护老年糖尿病肌少症大鼠腓肠肌,防止糖尿病带来的进一步损害。