基于SIRT1-PGC-1α途徑研究電針改善胰島素抵抗的作用機制.pdf

1、目的：近年來，2型糖尿病的發(fā)病率呈現(xiàn)快速增長趨勢，由糖尿病引起的死亡人數(shù)僅次于心腦血管疾病、惡性腫瘤。胰島素抵抗是2型糖尿病早期重要的發(fā)病機制，2型糖尿病發(fā)病前會經(jīng)歷多年的胰島素抵抗狀態(tài)，因此在胰島素抵抗狀態(tài)即采取措施提高胰島素敏感性，是治療2型糖尿病的關(guān)鍵，對于預(yù)防糖尿病及其相關(guān)并發(fā)癥具有重要意義。
　　 目前治療糖尿病的主要手段包括口服降糖藥、注射胰島素與控制飲食等。雖然這些方法對于改善血糖以及胰島素敏感性等有較好療效，但均

2、存在一定毒副作用。隨著時間的延長，始終無法避免胰島β細胞的損傷，而且控制飲食后人的生活質(zhì)量將大大降低。因此尋找療效好、穩(wěn)定持久、無毒副作用的治療方法，是擺在醫(yī)學(xué)界面前的一項重大課題。
　　 針刺越來越廣泛地被用于胰島素抵抗相關(guān)性疾病的防治，且療效明顯，在臨床研究中逐步得到證實。為了進一步探討針刺治療胰島素抵抗的作用機制，本課題通過高脂飼料喂養(yǎng)Wistar大鼠，造成胰島素抵抗模型。本研究以中醫(yī)針灸“治未病”理論為指導(dǎo)，采用“標本配

3、穴”電針法，觀察胰島素靶器官骨骼肌中SIRT1去乙?；せ頟GC-1α情況及其下游相關(guān)基因與蛋白表達水平，并重點觀察線粒體生物合成及氧化相關(guān)基因和蛋白表達水平，分析這些變化與胰島素敏感性升高的關(guān)系。旨在深入研究電針治療胰島素抵抗在線粒體葡萄糖和脂肪酸利用環(huán)節(jié)的科學(xué)內(nèi)涵與重要機制，為臨床運用針刺治療胰島素抵抗及其相關(guān)疾病提供理論支持和科學(xué)依據(jù)。
　　 方法：將48只8周齡雄性Wistar大鼠按隨機數(shù)字法隨機分4組:正常組(n=12

4、)、模型組(n=12)、電針組(n=12)，白藜蘆醇組(n=12)。正常組，喂基礎(chǔ)飼料（總熱量為3.8 kcal/g，含70％碳水化合物，20％蛋白質(zhì)，10％脂肪）;其余3組，給予高脂飼料（總熱量為5.4kcal/g，含38.5％碳水化合物，15％蛋白質(zhì)，46.5％脂肪）。喂養(yǎng)8周獲得胰島素抵抗大鼠模型。大鼠喂養(yǎng)8周后，每組隨機抽2只Wistar大鼠行高胰島素-正葡萄糖鉗夾術(shù)測定全身胰島素敏感性，結(jié)果以葡萄糖輸注率GIR表示。治療期各組

5、大鼠均喂基礎(chǔ)飼料，自由攝食和飲水。電針組，采用0.30mm×15 mm不銹鋼毫針，選取“足三里”和“豐隆”直刺3～5mm，左右交替，“關(guān)元”向劍突方向和“中脘”向恥骨聯(lián)合方向斜刺3～5mm;捻轉(zhuǎn)1min后，連接HANS LH202H型電針治療儀，連續(xù)波，頻率2Hz，強度1mA，通電10min，每日1次，每周5次，總療程為8周。同側(cè)“足三里”和“豐隆”連接同一輸出的兩個電極，“關(guān)元”和“中脘”連接另一輸出的兩個電極，電針時用特制的鼠服將大

6、鼠固定。正常組和模型組不予治療;但兩組大鼠相同時間、相同方法抓取固定。白藜蘆醇組大鼠每天10:00給予白藜蘆醇100 mg/kg灌胃，連續(xù)進行8周。治療8周后，觀察各組大鼠骨骼肌胰島素敏感性，采用Rea1-time PCR檢測SIRT1mRNA、PGC-1αmRNA和NRF-1mRNA表達，免疫印跡法檢測各組大鼠股四頭肌細胞核中PGC-1α和NRF-1蛋白的表達，采用比色法檢測CPT-1，MCAD和LCAD的活性，對上述結(jié)果進行綜合統(tǒng)計

7、分析。
　　 結(jié)果：
　　 1.各組大鼠基本生化資料:各組大鼠的空腹血糖水平無明顯差異。模型組的空腹血漿胰島素水平已明顯高于正常組(P＜0.05)，葡萄糖平均輸注速率GIR60～120(～20％，P＜0.05)已顯著低于正常組，提示模型組大鼠已出現(xiàn)明顯的系統(tǒng)胰島素抵抗。大鼠經(jīng)過治療8周后，電針和白藜蘆醇干預(yù)后空腹血漿胰島素水平明顯減低，GIR60～120顯著增加(P＜0.05)，提示電針和白藜蘆醇均可改善高脂飲食誘導(dǎo)的系

8、統(tǒng)胰島素敏感性。此外，模型組的空腹血脂如FFA和TG均高于正常組(P＜0.05)。電針治療后其FFA和TG明顯降低，趨于正常值水平，與模型組比較，有顯著性差異(P＜0.05);而白藜蘆醇干預(yù)后，對血脂水平無明顯影響。
　　 2.各組大鼠骨骼肌SIRT1mRNA表達的影響:治療8周后，電針組大鼠股四頭肌細胞核SIRT1mRNA表達水平明顯增加，與模型組相比，具有顯著性差異(P＜0.05)。白藜蘆醇組大鼠股四頭肌細胞核SIRT1mR

9、NA表達水平明顯增加，與模型組相比，具有顯著性差異(P＜0.05)。電針組與白藜蘆醇組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義。
　　 3.各組大鼠骨骼肌PGC-1α蛋白表達:與正常組比較，模型組骨骼肌PGC-1α蛋白表達下降，差異有極顯著性意義(P＜0.01);電針組與白藜蘆醇組骨骼肌PGC-1α蛋白表達較模型組明顯上升，差異有極顯著性意義(P＜0.01);電針組與白藜蘆醇組骨骼肌PGC-1α蛋白表達無明顯差異。
　　 4.各組大鼠骨骼

10、肌NRF-1蛋白表達:與正常組比較，模型組骨骼肌NRF-1蛋白表達下降，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05);電針組與白藜蘆醇組骨骼肌NRF-1蛋白表達均較模型組升高，經(jīng)統(tǒng)計學(xué)處理，均有顯著性差異(P＜0.05);電針組與白藜蘆醇組比較，無顯著性差異。
　　 5.各組大鼠骨骼肌PGC-1αmRNA表達:與正常組比較，模型組骨骼肌PGC-1αmRNA表達下降，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05);電針組與白藜蘆醇組骨骼肌PGC-1αmR

11、NA表達均較模型組升高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05);電針組與白藜蘆醇組比較，無顯著性差異。
　　 6.各組大鼠骨骼肌NRF-1mRNA表達:與正常組比較，模型組骨骼肌NRF-1mRNA表達下降，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05);電針組與白藜蘆醇組骨骼肌NRF-1mRNA表達均較模型組升高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05);電針組與白藜蘆醇組比較，無顯著性差異。
　　 7.各組線粒體CPT-1、MCAD、LCAD活

12、性檢測:治療8周后，電針組大鼠骨骼肌單位組織蛋白的SS線粒體CPT-1、MCAD和LCAD的活性顯著增加，與模型組相比，具有顯著性差異(P＜0.05)。白藜蘆醇組大鼠骨骼肌單位組織蛋白的SS線粒體CPT-1、MCAD和LCAD的活性顯著增加，與模型組相比，具有顯著性差異(P＜0.05)。電針組與白藜蘆醇組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義。
　　 結(jié)論：
　　 1.電針能升高胰島素靶器官SIRT1表達及其活性，通過去乙?；せ頟GC