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目的:以往研究发现,糖尿病病人肝脏线粒体出现肿胀、结构消失、嵴紊乱、结构不清等病理变化[1]。且有学者认为,高血糖可导致糖尿病肝脏和骨骼肌病变以及线粒体氧化应激损伤发生。本研究旨在通过对完整线粒体氧化磷酸化的检测,研究2型糖尿病肝脏和骨骼肌线粒体电子传递链功能,特别是2型糖尿病在疾病发展早期和晚期肝脏线粒体功能发生的改变。探究1型糖尿病肝脏和骨骼肌线粒体功能发生的变化。特别是对低周龄(9周左右)1型糖尿病小鼠到中周龄(35周左右)糖尿病小鼠之间,肝脏线粒体氧化磷酸化能力的观察。方法:9周龄雄性db/db小鼠与同窝野生对照小鼠各8只,行IPGTT和ITT试验检测各组小鼠糖耐量和胰岛素敏感性。通过提取低周龄(9周左右)2型糖尿病小鼠肝脏和骨骼肌完整线粒体,行线粒体浓度测定、氧化磷酸化测定;同时进行线粒体钙保留能力实验、膜电位测定、完整线粒体过氧化氢产生实验、柠檬酸合酶测定实验,观察线粒体氧化磷酸化能力和活性。同时,饲养高周龄(42周左右)2型糖尿病小鼠,进行与低周龄小鼠同样的实验(未进行骨骼肌线粒体相关实验),观察不同年龄段2型糖尿病小鼠肝脏和骨骼肌线粒体功能变化。通过造模形成1型糖尿病小鼠;提取1型糖尿病小鼠肝脏和骨骼肌线粒体前进行糖耐量试验(IPGTT)和胰岛素耐量试验(ITT);提取低周龄1型糖尿病小鼠肝脏和骨骼肌线粒体进行线粒体浓度测定和氧化磷酸化实验;同时进行钙保留能力实验、过氧化氢产生实验、膜电位检测等实验以观察线粒体的氧化磷酸化能力和活性。中周龄小鼠方法同低周龄小鼠(未进行骨骼肌线粒体相关实验),在造模成功后,继续饲养至35周。检测中周龄1型糖尿病小鼠肝脏组织的丙二醛(MDA)含量、总抗氧化能力(T-AOC)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)含量。结果:1.低周龄2型糖尿病小鼠与正常对照组小鼠相比,腹腔注射葡萄耐量试验(IPGTT)表明,除最后一时点外,各时点血糖值均明显升高。高周龄2型糖尿病小鼠与正常对照组小鼠相比,各时点血糖值均明显升高。胰岛素耐量试验(ITT)实验表明,低周龄2型糖尿病小鼠和高周龄2型糖尿病小鼠血糖值均明显高于对照组小鼠。2.低周龄2型糖尿病小鼠的肝脏线粒体氧化磷酸化水平比正常对照组小鼠高,骨骼肌线粒体氧化磷酸化水平无明显统计学差异。高周龄2型糖尿病小鼠肝脏线粒体氧化磷酸化水平与正常对照组小鼠对比尽管也有升高但是不如低周龄2型糖尿病小鼠明显,骨骼肌线粒体氧化磷酸化水平也无明显统计学差异。3.低周龄、高周龄小鼠肝脏和骨骼肌线粒体分别与其对应的小鼠肝脏和骨骼肌线粒体对比发现:除了高周龄小鼠膜电位明显低于正常对照小鼠以外,其余如钙保留能力、过氧化氢产生、膜电位、柠檬酸合酶均无明显变化。4.造模成功:两个年龄段1型糖尿病小鼠血糖较正常对照组小鼠血糖明显上升。5.两组1型糖尿病小鼠与正常对照组相比,腹腔注射葡萄糖后各时点血糖值均明显升高。胰岛素耐量试验(ITT)表明,低周龄1型糖尿病小鼠和中周龄1型糖尿病小鼠血糖值均明显高于对照组小鼠。6.1型糖尿病小鼠(无论低周龄或者中周龄)肝脏线粒体氧化磷酸化水平明显上升。1型糖尿病小鼠(低周龄)与其对照组小鼠相比,骨骼肌线粒体氧化磷酸化水平均无明显变化。7.低周龄、中周龄1型糖尿病小鼠肝脏和骨骼肌线粒体分别与其对应的小鼠肝脏和骨骼肌线粒体对比发现:钙保留能力、过氧化氢产生、膜电位及柠檬酸合酶均无明显变化。结论:在发病的不同阶段,1型糖尿病和2型糖尿病小鼠肝脏线粒体氧化磷酸化能力均有不同程度上升,但是高周龄2型糖尿病小鼠肝脏线粒体氧化磷酸化增强幅度减弱。1型和2型糖尿病小鼠在疾病的不同时间段检测骨骼肌线粒体活性均无明显改变。说明在1型或2型糖尿病早期阶段,肝脏作为调节器官发挥巨大作用,骨骼肌作用不明显。且2型糖尿病晚期肝脏线粒体功能逐渐失代偿。