長期高脂飼養(yǎng)對(duì)大鼠胰島細(xì)胞分泌功能和凋亡的影響及機(jī)制研究.pdf

1、第一部分:長期高脂飲食對(duì)胰島素敏感性及胰島β細(xì)胞功能的影響 目的：觀察長期高脂飲食對(duì)Sprague-Dawley(SD)大鼠外周組織胰島素敏感性及胰島B細(xì)胞分泌功能的影響。 方法：41只SD雄性大鼠隨機(jī)分為高脂飼料喂養(yǎng)組(HF，n=21)和普通飼料喂養(yǎng)組(NC，n=20)，喂養(yǎng)28周后，做以下檢查：(1)體重及腹內(nèi)脂肪、腹部皮下脂肪稱重；(2)采血檢測空腹血糖(FBG)、胰島素(FINS)、游離脂肪酸(FFA)、甘油三酯

2、(TG)等；(3)靜脈葡萄糖耐量試驗(yàn)評(píng)價(jià)早相胰島素分泌反應(yīng)；(4)正常血糖高胰島素鉗夾試驗(yàn)評(píng)價(jià)外周胰島素抵抗程度。 結(jié)果：(1)28周時(shí)HF組體重及腹內(nèi)脂肪、腹部皮下脂肪重量明顯升高。(2)與NC組相比，F(xiàn)BG和FINS水平增高，血FFA及TG也明顯增高(P<0.05)。(3)HF組葡萄糖輸注率(GIR)為3.60±1.2mg·min<'-1>·kg<'-1>，明顯低于NC組11.94±1.7mg·min<'-1>·kg(P<0

3、.01)。 (4)與基礎(chǔ)值比較，HF組糖負(fù)荷后胰島素增高的幅度低于NC組(3.0倍vs.5.7倍，P<0.05)；HF組1 min后血糖濃度下降緩慢，第3、5、10min血糖水平均高于NC組(P<0.05)；HF組葡萄糖下降速率常數(shù)K值明顯低于對(duì)照組(8.9±1.29 vs．13.3±1.4，P<0.01)。(5). 相關(guān)分析顯示：HF組腹內(nèi)脂肪重量、腹部皮下脂肪重量及血FFA水平與GIR呈負(fù)相關(guān)；HF組血FFA水平與葡萄糖下降速率常數(shù)

4、K值呈負(fù)相關(guān)，GIR與K呈正相關(guān)。 結(jié)論：長期高脂喂養(yǎng)可導(dǎo)致大鼠外周組織胰島素抵抗和胰島β細(xì)胞早相分泌功能受損，其機(jī)理與長期高脂喂養(yǎng)導(dǎo)致大鼠血FFA水平升高有關(guān)。 第二部分:氧化應(yīng)激、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激與β細(xì)胞脂性凋亡關(guān)系及機(jī)制研究 目的：觀察長期高脂飲食對(duì)大鼠胰島β細(xì)胞凋亡影響，并探討氧化應(yīng)激、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)因子及基因表達(dá)與β細(xì)胞脂性凋亡關(guān)系和可能機(jī)制。 方法：41只SD雄性大鼠隨機(jī)分為高脂飼料喂養(yǎng)組(HF，n

5、=21)和普通飼料喂養(yǎng)組(NC，n=20)，喂養(yǎng)28周后，做以下檢查：(1)檢測血清及胰腺組織中的丙二醛(MDA)、還原型谷胱甘肽(GSH)含量；(2)透射電鏡觀察胰島細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的變化；(3)TUNEL法觀察胰島β細(xì)胞凋亡情況并計(jì)數(shù)每個(gè)胰島中B細(xì)胞凋亡率；(4)采用熒光定量PCR(Real-time PCR)分別檢測大鼠胰島細(xì)胞解偶聯(lián)蛋白-2(UCP-2)及caspase-12 mRNA表達(dá)。 結(jié)果：(1)28周時(shí)HF組血及胰

6、腺組織中MDA高于NC組(P<0.05)，而HF組血及胰腺組織中GSH低于NC組(P<0.01)；(2)透射電鏡觀察：HF組胰島細(xì)胞核染色質(zhì)凝聚，核周間隙擴(kuò)大，胞漿內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張，胞漿中可見到大小不等的脂肪顆粒；(3)HF組胰島β細(xì)胞凋亡率比NC組增加40.0％，差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)；(4)與NC組相比，HF組胰島細(xì)胞UCP-2基因mRNA表達(dá)升高22.4％(P<0.01)；(5)與NC組相比，HF組胰島細(xì)胞caspase-12

7、基因mRNA表達(dá)升高40.8％，差別有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。 結(jié)論：高脂喂養(yǎng)28周后SD大鼠胰島β細(xì)胞凋亡率明顯增加，血及胰腺組織中MDA升高、GSH降低，且胰島細(xì)胞UCP-2、caspase-12基因mRNA表達(dá)升高，提示氧化應(yīng)激、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可能參與了長期高脂飼養(yǎng)引起的β細(xì)胞脂性凋亡。 第三部分NF-kB炎癥通路激活在胰島β細(xì)胞功能紊亂及凋亡中的作用及機(jī)制 目的：探討核因子-κB(NF-κB)介導(dǎo)的炎

8、癥通路在長期高脂飼養(yǎng)的大鼠胰島β細(xì)胞功能紊亂及凋亡中的作用和可能機(jī)制。 方法： 41只SD雄性大鼠隨機(jī)分為高脂飼料喂養(yǎng)組(HF，n=21)和普通飼料喂養(yǎng)組(NC，n=20)，喂養(yǎng)28周后，做以下檢查：(1)采血檢測空腹游離脂肪酸(FFA)；(2)靜脈葡萄糖耐量后早相胰島素分泌反應(yīng)；(3)正常血糖高胰島素鉗夾試驗(yàn)評(píng)價(jià)胰島素抵抗；(4)TUNEL法觀察胰島β細(xì)胞凋亡情況并計(jì)數(shù)每個(gè)胰島中β細(xì)胞凋亡率；(5)免疫組化方法比較兩組大鼠β細(xì)

9、胞核因子-κB(nuclear factor-κB，NF-κB)、NF-κB抑制蛋白(inhibitor of NF-κB alpha，IκBα)、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase，iNOS)蛋白水平表達(dá)的情況；(6)實(shí)時(shí)熒光定量PCR比較兩組大鼠β細(xì)胞NF-κB、IκBα、iNOS mRNA水平表達(dá)的情況。 結(jié)果：(1)28周時(shí)HF組FFA高于NC組(P<0.01)；(2)與基

10、礎(chǔ)值比較，HF組糖負(fù)荷后胰島素增高的幅度低于NC組(3.0倍vs．5.7倍，P<0.05)。HF組1 min后血糖濃度下降緩慢，第3，5，10 min血糖水平均高于NC組(P<0.05)。(3)HF組葡萄糖輸注率(GIR)為3.60±1.2mg·min<'-1>·kg<'-1>，明顯低于NC組的11.94±1.7 mg·min<'-1>·kg<'-1>，P<0.01。(4)HF組胰島β細(xì)胞凋亡率比NC組增加40.0％(P<0.01)，(

11、5)免疫組化顯示，HF組β細(xì)胞上的NF-κB、 iNOS的表達(dá)比NC組明顯增強(qiáng)，而IκBα的表達(dá)比NC組減弱；(6)Real-time PCR檢測：與NC組相比，HF組胰島細(xì)胞的NF-κB基因mRNA表達(dá)增高37.2％(P<0.01)，iNOS基因mRNA表達(dá)增高19.6％(P<0.05)， IκBα基因mRNA表達(dá)降低22.4％(P<0.05)。 結(jié)論：長期高脂喂養(yǎng)導(dǎo)致大鼠胰島β細(xì)胞早相分泌功能受損，β細(xì)胞凋亡增加，可能與胰島