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随着我国国民经济的发展和人民生活水平的提高,糖尿病发病率呈明显上升趋势。按照国际糖尿病联盟(International Diabetes Federation,IDF)公布的数据显示:2015年全球成年糖尿病患者数量已达4.15亿,中国糖尿病患者约占其中的的1/3。目前,普遍认为胰岛素抵抗是2型糖尿病的重要发病机制,受环境和遗传因素的双重影响,其具体的调节机制有待于进一步研究;提高机体的胰岛素敏感性、改善胰岛素抵抗是治疗2型糖尿病的重要途径。寻找有价值的与糖尿病发生密切相关的血液标记物,并深入揭示其参与胰岛素抵抗的分子机制,将有助于2型糖尿病的早期发现有利于靶向药物的开发。不对称二甲基精氨酸(Asymmetric Dimethylarginine,ADMA)是NO合成酶的非选择性抑制剂,参与细胞的炎症、氧化应激调节;与心血管疾病、肿瘤等多种疾病的发生发展密切相关。ADMA诱发病人体内的内皮失功导致内皮细胞胰岛素敏感性降低。小样本临床糖尿病患者研究表明:血清ADMA显著升高,且与HOMA-IR呈正相关,是糖尿病的独立相关因素;另有研究表明二甲双胍(metformin)能降低肝损伤引起的ADMA水平升高。这些研究提示我们:在2型糖尿病早期阶段,ADMA是胰岛素抵抗的潜在的独立预测因子,可能参与目前抗糖尿病药物的治疗过程,其分子机制有待深入发掘。为了揭示血清ADMA与2型糖尿病的关联及其发挥调节胰岛素敏感性的作用,我们本研究通过纳入大样本临床肥胖和非肥胖2型糖尿病患者血清,并结合细胞实验,明确血清ADMA作为糖耐量受损早期预测分子标记物及潜在药物作用靶点的作用。本论文中,我们纳入根据1999年WHO诊断标准选取糖耐量减低(IGT)患者,并根据2013年中国2型糖尿病防治指南,:行口服糖耐量试验,根据1999年WHO诊断标准糖代谢状态分为:正常糖代谢组(NGT)58例;糖耐量减低组(IGT)69例,同时收集2型糖尿病患者(DM)68例;并将糖尿病人群根据BMI≥28kg/m2分为BMI分成肥胖及非肥胖两亚组。我们研究发现:(1)糖耐量异常、2型糖尿病患者血清ADMA水平显著升高,其中肥胖糖尿病ADMA升高更为显著,血清ADMA和HOMA-IR成正相关;(2)Logistic多因素回归分析发现,ADMA是肥胖糖尿病发生的独立相关因素,提示血清HOMA可以作为肥胖患者发生糖耐量受损的预警分子指标。为了进一步揭示ADMA抑制胰岛素敏感性的分子机制,我们利用小鼠肝原代细胞,给予ADMA体外处理,通过不同浓度和处理不同时间,明确ADMA对胰岛素敏感性的调控作用;并结合特定信号通路的抑制剂,揭示ADMA抑制原代肝细胞的胰岛素敏感性,且依赖于丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen Activated Protein Kinase,MAPK)途径,与细胞的炎症因子表达水平有关,提示ADMA可能通过促进肝细胞的炎症因子分泌进而抑制了胰岛素敏感性。最后,我们利用二甲双胍处理原代肝细胞,发现二甲双胍能够逆转ADMA导致的肝细胞胰岛素抵抗,提示ADMA参与肝细胞胰岛素敏感性调节,可以作为潜在的药物筛选靶标。综上所述,本课题阐明了ADMA升高与肥胖患者糖耐量受损的发生密切相关,进一步细胞学研究证实:ADMA通过调控MAPK信号通路促进炎症水平升高,进而导致胰岛素敏感性降低。该项研究揭示了ADMA在调节胰岛素敏感性方面的新功能,为将ADMA作为预警糖尿病发生的分子标记物以及治疗糖尿病的分子靶点,提供了实验依据和理论基础,具有重要的理论意义和潜在临床应用价值。