胰岛素信号通路在高游离脂肪酸所致的β细胞功能紊乱中的作用及机制

摘要

目的:观察血浆游离脂肪酸(FFA)水平升高对β细胞胰岛素分泌功能的影响,探讨β细胞胰岛素信号通路在其中所起的作用及其机制。方法:将8周龄雄性SD大鼠随机分为脂肪乳输注组(FFA组,13只)和生理盐水输注组(NS组,12只)。分别输注48h,检测以下指标:(1)采血检测胰岛素,FFA水平;(2)正常血糖高胰岛素钳夹实验,评价外周组织胰岛素抵抗程度;(3)静脉葡萄糖耐量实验,评价活体胰岛β细胞分泌功能;(4)胰岛细胞表面灌注实验,评价离体胰岛β细胞动态分泌功能;(5)采用实时荧光定量PCR方法检测肌肉中胰岛素受体底物-1(IRS-1)、胰岛素受体底物-2(IRS-2)mRNA表达的变化;(6)用实时荧光定量PCR方法检测胰岛细胞IRS-1,IRS-2和葡萄糖转运子-2(Glut-2)mRNA表达的变化。结果:(1)FFA组血中胰岛素水平比NS组增高[(24.44±1.25)mIU/Lvs(18.09±1.37)mIU/L,P<0.05],FFA水平也显著高于NS组[(1.39±0.18)mmol/Lvs(0.64±0.10)mmol/L,P<0.001];(2)FFA刺激后,离体和活体的胰岛β细胞分泌功能均增强;(3)FFA组葡萄糖输注率(GIR)较NS组明显降低(P<0.05),提示存在明显的外周胰岛素抵抗;(4)FFA组肌肉IRS-1mRNA表达比NS组降低87.7%,IRS-2表达降低50.7%(P<0.05);(5)FFA组胰岛细胞IRS-1mRNA表达增加29.3%(P<0.05),IRS-2及Glut-2分别增加345.1%和536.4%(P<0.01)。结论:血浆FFA水平短期升高,造成外周胰岛素抵抗的同时,对β细胞胰岛素分泌有刺激作用,此时胰岛细胞胰岛素信号通路分子基因表达增加。