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胰岛素抵抗(Insulin resistance,IR)是指由于胰岛素在周围组织摄取和清除葡萄糖的作用减低,使其不能发挥正常效应的病理生理状态。已有的研究表明,肥胖可以通过脂肪细胞胰岛素受体、受体后结构及表达的异常,最终将导致脂肪组织IR的发生,而IR又正是导致包括肥胖症、糖尿病、高血压病、动脉粥样硬化症、脂质代谢异常等一系列病理状态在内的代谢综合征的共同危险因素。由于这一恶性循环的存在,对肥胖及IR的研究已经越来越成为众多学者关注的热点。然而对肥胖机制的研究长期徘徊,直到1994年首次成功分离小鼠的肥胖相关基因(ob基因),并发现其编码的蛋白质Leptin,进而于1998年在寻找与孤儿G蛋白受体相连接的配基时,发现两种神经肽Orexin A和B,其中枢作用与Leptin截然相反,这样,对肥胖相关激素和神经肽的研究,才进入了崭新的阶段。目前已知Orexin/Leptin相互作用共同参与能量代谢及内分泌等多种功能的调控。 因此,本课题将研究重点确定为IR动物模型Orexin/Leptin表达及其调控机制的分子生物学研究。 第一部分 膳食诱导胰岛素抵抗大鼠模型建立及钳夹技术评价 目的 本研究拟通过高果糖或高脂肪饲料喂养,诱导建立IR大鼠模型,并采用判定IR模型是否复制成功的金标准,即高血浆胰岛素-正常血糖钳夹技术(Hyperinsulinemic egulycemic clamp technique,简称钳夹技术)对模型进行评价,确立成功复制和评价IR大鼠模型的有效方法。方法 1.模型建立:雄性Wistar大鼠60只,随机分为A、B、C三组,分别代表正常对照组、高果糖膳食及高脂肪膳食组。A组进食普通饲料;B组高果糖膳食配方中果糖占总热量34.5%;C组高脂肪膳食配方中脂肪占总热量59%;三组大鼠每天供给热量均为310KJ/只。4周后行钳夹技术及相关指标测定。 2.钳夹技术评价:每组大鼠按随机数字表各抽取5只,2%异戊巴比妥钠(50m岁kg)麻醉后行胰岛素输注(1 .67mU·kg一,· min一,),血糖值超过基础值士0.5。FL开始葡萄糖输注。每5分钟监测血糖并调节葡萄糖输注率(glueose infusion rate,GIR),维持血糖在基础值士0.srnmoFL的平台,即”钳夹形成”。全部实验共持续120分钟,将60分钟到120分钟的13个GIR求均值,即GI风。,2。作为反映体内Ins敏感性的指标(GIR‘;2。越低,IR越严重)。结果1.喂养4周后三组大鼠钳夹技术基本参数检测结果 组别正常膳食对照组高果糖膳食组高脂肪膳食组n 5 55体重(g)370.00士32.73 427.00士20.19△451.20士36.64△血糖(Inln0FL)基础值7 .48土0.477 .88土0.63 7.84土0.3060一120而n7 .24士0.117 .64土0.11 7.75土0.15Gl赐一,2。(毗·kg一,·而n一‘) 注:GIR葡萄糖输注率 与正常膳食对照组比较,‘’p<0 .01。1 1 .81士0.346 .98士0.34△△5.51士0.31’△△“p<0.05,△“p<0.01;与高果糖膳食组比较,’p<0.05, 2.IR大鼠模型中GIR。12。与体重、空腹血糖、基础胰岛素、胰岛素敏感指数(151)等指标的相关分析 组别正常膳食对照组高果糖膳食组高脂肪膳食组与CIR相关系数n 20202020BW(g)378.00士30.16 418.的土29.46△△科3.30士33.41△△’刃.819丹G(mmoFL)7 .32士0.71 7.81土0.49△7.85土0.45△.刁.793几s(m1U/L)17.91士4.08 29.75土6.53△△37.01士7.28△△’.刃.793151 4.84土0.25一42士0.23△△一65士0.21△△二0.841 注:BW:体重;阳G:空腹血糖;F’In5:基础胰岛素;151:胰岛素敏感指数 与正常膳食对照组比较,“p<0 .05,“△p<0.01;与高果糖膳食组比较,’p<0.05,”p<0 .01。结论 1.本研究通过改变膳食结构中碳水化合物及脂肪热卡比例,建立了高果糖及高脂肪膳食诱导IR大鼠模型。钳夹技术证明大鼠GIR60;2。低于正常对照组,Ins敏感性下降,提示我们复制IR大鼠模型成功。 2.建立了有效评价Ins敏感性的金标准一钳夹技术。本研究中GI赐12。在5一12mg·k扩·min-‘范围内,大鼠的净输人液体量为2一2.5耐,细胞外液量的改变为2一3%左右。这些指标均接近文献报道,提示我们采用的钳夹技术方法比较可靠、准确、稳定。而GIR60:20与151间较好的相关性,提示我们在实验条件有限的情况下,151也能够较为客观地反映机体胰岛素的敏感性,尤其在流行病学调查等大样本研究中,因其检测技术简便,具有很大的实用价值。 3.两种膳食诱导IR大鼠模型中,高脂肪膳食诱导模型的各项IR相关指标变化多数较高果糖膳食诱导模型更为明显,提示我们高脂肪膳食在诱导IR模型中可能更为经济,更为可靠;而高果糖膳食模型成功的意义更倾向于对饮食结构的重新认识,因为果糖正作为减轻体重,锻炼耐力,有益于糖尿病的健康饮食而被广泛提倡,且有由西方人向东方人推广的趋势。第二部分膳食诱导IR大鼠模型ore对可玩Ptin系统及其影响因素的研究目的 由于IR是导致包括肥胖症、2型糖尿病的代谢综合征的共同危险因素,因此,我们非常关注IR与Ore石可玩ntin系统之间的相互关联?