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目的:
胰岛素抵抗是2型糖尿病的重要特征,表现为糖量异常或高血糖,胰岛素抵抗是靶组织对胰岛素敏感性降低,肝脏糖异生紊乱导致的肝糖输出增多是机体高血糖发生的重要原因。流行病学观察发现,不管是在轻度糖尿病人群还是重度糖尿病人群中,肝脏糖异生作用都是增强的,我们实验室最近研究表明前列腺素E(ProstaglandinE)在糖尿病的发生、发展中起着重要的作用,我们将关注于PGE与肝糖代谢和胰岛素抵抗之间是否存在联系,旨在寻找治疗胰岛素抵抗和糖尿病新的突破点。
方法:
1实验动物的选取和标本处理
以8周龄大无特定病原体SPF(specificpathogenFree)级雄性小鼠野生型(WideType,WT)和前列腺素E受体敲除(EPKnockout,EP-KO)小鼠为实验对象,通过禁食、小剂量链脲菌素(STZ)多次注射诱导糖尿病(DiabetesMellitus,DM)和高脂高糖(HighFatDiet,HFD)饮食喂养16周诱导胰岛素抵抗(InsulinResistanceIR)三种实验方法验证前列腺素E与胰岛素抵抗和糖尿病之间的关系。
2小鼠摄入食物的测定
注射STZ和喂养HFD的小鼠测日基础摄食量,结果以g表示。
3小鼠体重的测定
注射STZ和喂养HFD小鼠用天平测体重,结果以g表示。
4血糖的测定
雅培血糖仪与之配套的试纸取小鼠尾部静脉血,结果是mg/dl表示。
5肝脏组织mRNA的测定
用Trizol提取肝脏mRNA,以β-actin作为内参,反转录后用real-timePCR测定G-6-P,PEPCK表达量。
6注射STZ后胰腺面积的计算
胰腺组织分别做免疫组织化学IHC(Immunohistochemicalstaining)和HE苏木精伊红(HematoxylinEosinstaining)染色,显微镜下取40X拍照,使用IPWIN60计算胰腺损害面积。
7数据分析
数据x-±s表示,用Graphpadprism软件进行统计学分析,WT和EP-KO进行比较,用studentst检验,P＜0.05为差异有显著性变化。
结果:
1食物摄入变化
注射STZ和喂养HFD组食物摄入量均无明显变化。
2体重变化
注射STZ组小鼠体重无明显变化;喂养HFD组小鼠体重有显著差异。
3血糖变化
禁食后,WT组血糖浓度是168.3±2.9mg/dl,EP-KO组血糖浓度是133.7±3.5mg/dl;血糖有显著差异,P＜0.05;注射STZ后,WT组血糖浓度是380.6±21.2mg/dl,EP-KO组血糖浓度是210.3±15.7mg/dl,血糖有显著差异,P＜0.05;高脂高糖喂养WT组血糖浓度是251.2±11.2mg/dl,EP-KO组血糖浓度是198.4±9.7mg/dl,血糖有显著差异,P＜0.05。
4G-6-PPEPCK表达变化
禁食16小时后,WT组葡萄糖-6-磷酸酶(Glucose-6-phosphatase,G-6-P)表达量0.42±0.02,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(Phosphoenolpyruvatecarboxykinase,PEPCK)表达量0.06±0.02,EP-KO组G-6-P表达量0.10±0.02,PEPCK表达量0.02±0.01;(P＜0.05)WT组的G-6-P和PEPCK的表达量均高于EP-KO组,表达量有显著差异,P＜0.05。
5胰腺面积的计算
注射STZ组小鼠,做HE和IHC染色,WT组胰腺面积损伤至0.20±0.08/0.20±0.07;EP-KO组胰腺面积损伤至0.57±0.020.73±0.02,面积损伤有显著差异,P＜0.05。
结论:
前列腺素E受体EP敲除的小鼠对胰岛素的敏感性增加,部分是通过限制糖异生的作用,部分是通过保护胰岛β细胞。