老年小鼠糖耐量减退与脂肪细胞分化关系的实验研究

摘要

目的 研究老年小鼠糖耐量减退与脂肪细胞分化的关系,为探索老年性糖尿病的发病机制提供基础依据.方法 取6、20、40周龄C57BL/6J小鼠,分别模拟人类的青少年期,中年期和老年期,检测体重、附睾白色脂肪重量/体重、空腹血糖、葡萄糖耐量以及冷暴露后体温,取小鼠背部棕色脂肪及附睾、皮下、腹股沟和肠系膜脂肪进行组织学分析.采用RT-qPCR方法检测各组小鼠肝脏、腓肠肌以及附睾、皮下、腹股沟和肠系膜脂肪的葡萄糖转运蛋白4(GLUT4,小鼠称为Slc2a4)基因相对表达量.在背部棕色脂肪及附睾、皮下、腹股沟和肠系膜5个部位的脂肪组织检测Ucp1、Prdm16和Cidea基因并在后4个部位的脂肪组织检测CD137和Cytc基因的mRNA相对表达量.采用Western Blot法检测小鼠棕色脂肪解偶联蛋白1(Ucp1)的表达.对棕色脂肪及皮下、腹股沟区脂肪组织的Ucp1相对表达量与各年龄组空腹血糖做相关分析.结果 40周龄小鼠体重、附睾脂肪重量/体重及空腹血糖水平明显高于6周龄组(均P＜0.05),并存在糖耐量减退(P＜0.05);各部位脂肪组织中Slc2a4基因表达均呈下降趋势(P＜0.05).棕色脂肪细胞脂滴增大并融合,细胞标志物Ucp1、Prdm16和Cidea基因表达量(P＜0.05)及Ucp1的蛋白表达量均下降,40周龄组小鼠在4℃环境下体温下降更快(P＜0.05).小鼠附睾白色脂肪细胞直径随年龄增长逐渐增大,皮下、腹股沟和肠系膜区域米色脂肪分化逐渐减少.米色脂肪分子标志物Ucp1、Prdm16、Cidea、CD137、CytC出现不同程度的表达下调(P＜0.05).20周龄组小鼠的以上部分指标也出现不同程度的改变.背部棕色脂肪及皮下和腹股沟区脂肪的Ucp1基因表达量均与空腹血糖呈负相关(R2 =0.974;R2=0.8933;R2 =0.7109).结论 老年小鼠棕色脂肪形态和功能减退以及米色脂肪细胞分化减少与其糖耐量减退密切相关.