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目的:
(1)观察中国野生菰米对胰岛素抵抗大鼠干预前后总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、空腹血糖(FBG)、胰岛素(FINS)、血清瘦素(LP)、脂联素（ADP）的影响，及其对肝脏、脂肪组织相关脂肪细胞因子基因表达的影响;
(2)观察中国野生菰米对胰岛素抵抗HepG2细胞相关脂肪细胞因子基因表达的影响，从而探讨中国野生菰米改善机体胰岛素抵抗的相关作用机制;
(3)探讨中国野生菰米影响胰岛素抵抗的相关分子机制。
方法:
(1)44只雄性SD大鼠在实验前适应性喂养一周后，按胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)随机分为模型组（即胰岛素抵抗模型组，简称模型组）、米面组、菰米组和阴性组（即阴性对照组，简称阴性组）;参照美国营养学会推荐的AIN-93M动物合成饲料配方，适当调整蛋白质和蔗糖的比例，增加饱和脂肪酸含量，制成模型组饲料，同时用粳米粉、面粉或野生菰米分别代替高脂饲料中蔗糖和淀粉部分，制成米面组饲料和菰米组饲料。阴性组给予基础饲料，另外三组大鼠分别喂饲模型组饲料、米面组饲料和菰米组饲料。
(2)实验开始前，大鼠尾静脉取血，测定TC、TG、HDL-C、LDL-C、FBG和FINS。连续喂养8周，每2周一次尾静脉取血，测定TC、TG、HDL-C、LDL-C、FBG和FINS。实验结束后，收集大鼠股动脉血，脱颈椎处死，分离脏器，称重，计算脏体比和脂体比，并留存肝脏组织和脂肪组织于-80℃冰箱备用。摘取大鼠胰腺进行HE染色观察胰腺病理变化，观察胰腺中β细胞的数量和分布状态。
(3)运用酶联免疫吸附法(ELISA)测定大鼠血清瘦素(LP)、脂联素（ADP）。运用半定量RT-PCR法测定大鼠脂肪组织中瘦素(LP)、脂联素(ADP) mRNA表达，肝脏组织中瘦素长型受体(OB-Rb)、脂联素受体2(AdipoR2) mRNA表达。
(4)用棕榈酸(PA)诱导HepG2细胞发生胰岛素抵抗;采用MTT法检测不同浓度的菰米提取物、菰米膳食纤维(DF)提取物及米面提取物、米面膳食纤维(DF)提取物对HepG2细胞生长活性的影响;加入适当浓度的菰米提取物、菰米DF提取物，观察菰米对HepG2细胞的葡萄糖消耗量的影响，米面提取物、米面DF提取物做对照;对不同分组处理的HepG2细胞进行油红O染色，进行细胞形态学观察;半定量RT-PCR法观察菰米DF对胰岛素抵抗HepG2细胞上瘦素短型受体(OB-Ra)、瘦素长型受体(OB-Rb) mRNA及脂联素受体1(AdipoR1)、脂联素受体2(AdipoR2) mRNA表达水平的影响，观察其对游离脂肪酸(FFA)诱导的HepG2细胞胰岛素抵抗的治疗作用。
结果:
(1)动物实验结果表明，经过8周的饲养，与阴性组相比，模型组和米面组体重、TC、TG、LDL-C、FBG、FINS、LP、内脏脂肪量和脂体比以及HOMA-IR明显升高，HDL-C、ADP水平以及ISI明显降低;米面组接近模型组。与模型组和米面组大鼠相比，菰米组大鼠的体重、TC、TG、LDL-C、FBG、FINS、LP、内脏脂肪量和脂体比以及HOMA-IR明显下降，HDL-C、ADP水平以及ISI明显升高;接近阴性组。菰米组的胰腺形态与模型组和米面组相比明显改善，表现胰岛内细胞排列整齐，大小一致，分布均匀，细胞核大而圆，核清晰，核仁明显，胞浆丰富;接近阴性组。菰米组与模型组和米面组相比能够促进肝脏、脂肪组织中ADP、OB-Rb、AdipoR2 mRNA表达上调(P＜0.05)，同时促进LP mRNA表达明显降低;接近阴性组(P＜0.05)。
(2)棕榈酸诱导HepG2细胞发生胰岛素抵抗。MTT实验中观察到，适当浓度(100μg/ml)的菰米提取物、菰米DF提取物对棕榈酸诱导的胰岛素抵抗HepG2细胞有一定的保护作用，米面提取物、米面DF提取物则没有类似保护作用。棕榈酸诱导的胰岛素抵抗HepG2细胞对葡萄糖的消耗量降低，与米面相比，菰米提取物、菰米DF提取物均能够使HepG2细胞对葡萄糖消耗量增加，改善其胰岛素抵抗的程度，其中菰米提取物对葡萄糖消耗量稍高于菰米DF提取物，但二者差异无统计学意义（P＞0.05）。油红O染色的结果也显示，棕榈酸可以造成细胞内游离脂肪酸增加，菰米DF提取物可以减少细胞内游离脂肪酸的形成，而米面DF提取物则没有类似作用。与阴性组相比，模型组和米面DF组HepG2细胞OB-Ra、OB-Rb、AdipoR1、AdipoR2 mRNA表达显著降低(P＜0.05)，模型组和米面DF组接近(P＞0.05）;与模型组和米面DF组相比，菰米DF组HepG2细胞OB-Ra、OB-Rb、AdipoR1、AdipoR2 mRNA表达均升高(P＜0.05);接近阴性组（P＞0.05）。
结论:
(1)动物实验结果显示，中国野生菰米可以改善高脂膳食诱导胰岛素抵抗大鼠血糖、血脂、FINS和血清LP、ADP水平。
(2)中国野生菰米可以调节高脂膳食诱导胰岛素大鼠的血糖血脂代谢及胰岛素水平，改善机体胰岛素抵抗，其可能的机制是中国野生菰米能够通过降低LP mRNA、提高ADP mRNA和OB-Rb mRNA、AdipoR2mRNA的表达活性，改善机体血清瘦素和脂联素水平，从而改善糖脂代谢，使胰岛素抵抗得到改善。
(3)细胞实验结果显示，与米面相比，菰米提取物、菰米DF提取物均能够保护胰岛素抵抗HepG2细胞生长活性，增加葡萄糖消耗量，改善其胰岛素抵抗的程度，但二者差异无统计学意义;菰米DF提取物可以提高HepG2细胞内OB-Ra、OB-Rb、AdipoR1、AdipoR2 mRNA表达，从而改善游离脂肪酸诱导的HepG2细胞胰岛素抵抗状态，可能是中国野生菰米DF提取物改善机体胰岛素抵抗的机制之一。