地黄寡糖改善胰岛素抵抗的作用和机理的体内研究

论文摘要

目的首先筛选出建立胰岛素抵抗大鼠模型的最佳方法并进行系统评价,然后研究地黄寡糖（ROS）在胰岛素抵抗大鼠模型上对空腹血糖、糖耐量及血脂的影响,最后研究ROS改善大鼠胰岛素抵抗的相关机制。方法用单纯高脂饲料喂养、单纯地塞米松（DEX）隔日腹腔注射及高脂饲料加DEX隔日腹腔注射三种方法诱导大鼠胰岛素抵抗,从空腹血糖、体重和糖耐量等方面评价用这些方法建立的胰岛素抵抗动物模型。筛选出最佳造模方法后,从体重、空腹血糖、糖耐量、肝糖原含量、肌糖原含量、血脂、游离脂肪酸含量、血浆胰岛素水平及脏器指数等方面对胰岛素抵抗大鼠模型进行比较全面的评价。研究ROS在筛选出的胰岛素抵抗动物模型上的药理作用及机制。采用高脂饲料加DEX(1 mg·kg-1)隔日腹腔注射联合诱导胰岛素抵抗大鼠模型。动物分为正常对照组、胰岛素抵抗模型组、ROS给药组(100、200 mg·kg-1·d-1,i.g.)及阳性对照罗格列酮组(3.4 mg·kg-1·d-1,i.g.),以上各组均为灌胃给药。给药期间每周测定大鼠空腹血糖,给药第8周进行糖耐量试验,给药第9周进行胰岛素耐量试验。给药9周后处死大鼠,采集全血,用于测定血糖、血脂、游离脂肪酸、血浆胰岛素、血浆皮质酮、血浆胰高血糖素含量,取肝脏用于测定肝糖原含量及肝脏葡萄糖激酶活性,取大鼠后腿部肌肉用于测定肌糖原含量及肌肉已糖激酶活性。最后,检测ROS对各组大鼠脂肪组织中脂联素mRNA基因表达的影响。结果造模实验部分,高脂饲料能加重腹腔注射DEX造成的空腹血糖升高,高脂饲料加DEX组造模第8周空腹血糖(7.7±0.7 mmol·L-1)较正常对照组(6.5±0.6 mmol·L-1)升高了37.5%;同时此模型动物糖耐量显著异常,腹腔注射50%葡萄糖后30 min、60 min及120 min血糖值(29.2±1.4 mmol·L-1、27.1±3.0 mmol·L-1及19.1±3.0 mmol·L-1)较正常对照组(14.0±4.2 mmol·L-1、9.5±2.5 mmol·L-1及9.3±1.3 mmol·L-1)分别升高了108.57%、185.26%及105.38%;血浆游离脂肪酸含量(329.77±121.31 mmol·L-1)较正常对照组(202.34±43.63 mmol·L-1)升高了62.98%;肝糖原含量(6.18±0.42 mg·g-1)较正常对照组(1.38±0.44 mg·g-1)显著增加,同时肌糖原含量(1.44±0.2 mg·g-1)较正常对照组(0.31±0.13mg·g-1)升高了364.5%;血浆胰岛素水平(72.12±12.30μIU·ml-1)与正常对照组(20.54±8.88μIU·ml-1)相比也显著升高。药理实验部分,与胰岛素抵抗模型组比较,ROS高、低剂量组均可降低胰岛素抵抗大鼠的空腹血糖,其中高剂量组42d时血糖值(7.1±1.0 mmol·L-1)较模型组(8.0±0.9 mmol·L-1)显著降低;ROS对模型大鼠糖耐量异常具有较好的改善作用,高剂量组腹腔注射50%葡萄糖30 min、60 min及120 min时血糖值(21.7±2.5 mmol·L-1、18.4±2.9 mmol·L-1及12.3±2.6mmol·L-1)分别较模型组(26.3±2.5 mmol·L-1、23.9±3.0 mmol·L-1及18.9±3.8 mmol·L-1)降低了17.49%、23.01%及34.92%;此外,对胰岛素抵抗大鼠的胰岛素耐量异常,ROS亦表现出明显的改善作用。在作用机制研究部分发现:（1）ROS具有降低胰岛素抵抗大鼠肝糖原、肌糖原含量的作用;（2）ROS具有增加肝脏中的葡萄糖激酶（GK）活性的作用,其中ROS高剂量组葡萄糖激酶活性(8.29±1.87 U·gprot-1)较模型组(5.94±1.92 U·gprot-1)升高了39.56%;（3）ROS可明显降低模型大鼠血浆游离脂肪酸含量,其中高剂量组游离脂肪酸含量(1245.03±505.06 mmol·L-1)较模型组(2126.83±834.91 mmol·L-1)降低了55.10%;（4）ROS有降低血浆胰岛素和血浆皮质酮水平的作用,其中高剂量组(31.40±7.85μIU·ml-1)血浆胰岛素水平较模型组(50.99±13.00μIU·ml-1)降低了38.42%;（5）ROS有增加胸腺,肝脏和肾脏等脏器指数的趋势;（6）ROS在组织学上有改善受损的胰腺组织β细胞的趋势;（7）ROS具有激活模型大鼠脂肪组织中脂联素（adiponectin）基因表达的作用。结论高脂饲料加DEX腹腔注射能成功诱导胰岛素抵抗大鼠模型,这种造模方法具有成模后血糖值稳定升高、糖耐量显著异常、血浆胰岛素含量上升明显及血脂代谢异常等胰岛素抵抗的显著特征,同时模型动物状态良好,有助于模型的维持。ROS灌胃给药对胰岛素抵抗大鼠的血糖、糖耐量异常和血脂具有改善作用,其作用机制可能与增加肝脏中降低的GK活性、降低血浆FFA含量、调节胰岛素及其反调激素分泌、改善受损的胰腺组织及激活脂联素基因表达有关。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 英文缩略词表
• 目录
• 第一章 立题依据及研究内容
• 1 研究意义及立题依据
• 2 国内外研究现状
• 2.1 胰岛素抵抗
• 2.2 胰岛素抵抗的药物治疗
• 2.3 地黄寡糖与糖尿病
• 3 本课题的主要研究内容、技术路线、研究目标
• 3.1 主要研究内容
• 3.1.1 建立并评价胰岛素抵抗动物模型
• 3.1.2 研究ROS在体内模型上对大鼠胰岛素抵抗的药理学作用
• 3.1.3 研究ROS在体内模型上对大鼠胰岛素抵抗的药理学作用机制
• 3.2 技术路线
• 3.3 主要目标
• 4 参考文献
• 第二章 胰岛素抵抗动物模型的建立
• 1 前言
• 2 材料与方法
• 2.1 实验动物
• 2.2 实验仪器
• 2.3 药品与试剂
• 2.4 实验方法
• 2.4.1 实验分组及胰岛素抵抗模型的建立
• 2.4.2 血浆标本采集
• 2.4.3 口服葡萄糖耐量试验
• 2.4.4 血脂及游离脂肪酸的测定
• 2.4.5 肝糖原及肌糖原含量测定
• 2.5 血浆胰岛素含量测定
• 2.6 统计学处理
• 3 实验结果
• 3.1 各组大鼠体重动态观察结果
• 3.2 各组大鼠空腹血糖动态观察结果
• 3.3 各组大鼠第2周及第8周糖耐量试验结果
• 3.4 各组大鼠血脂水平的变化
• 3.5 各组大鼠游离脂肪酸（FFA）含量的变化
• 3.6 各组大鼠肝糖原、肌糖原含量的变化
• 3.7 各组大鼠血浆胰岛素含量的变化
• 3.8 各组大鼠胸腺、脾脏、肾脏及肝脏脏器指数变化
• 4 讨论
• 5 参考文献
• 第三章 地黄寡糖对大鼠胰岛素抵抗的药理学作用
• 1 前言
• 2 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 实验动物
• 2.1.2 实验仪器
• 2.1.3 药品与试剂
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 胰岛素抵抗大鼠模型的建立、分组及给药
• 2.2.2 口服葡萄糖耐量试验
• 2.2.3 胰岛素耐量试验
• 2.2.4 血浆标本采集
• 2.2.5 血浆葡萄糖测定
• 2.2.6 血浆血脂的测定
• 2.2.7 统计学处理
• 3 实验结果
• 3.1 地黄寡糖对胰岛素抵抗大鼠空腹血糖的影响
• 3.2 地黄寡糖对胰岛素抵抗大鼠糖耐量的影响
• 3.3 地黄寡糖对胰岛素抵抗大鼠胰岛素耐量的影响
• 3.4 地黄寡糖对胰岛素抵抗大鼠血脂水平的影响
• 3.5 地黄寡糖对胰岛素抵抗大鼠体重的影响
• 4 讨论
• 5 参考文献
• 第四章 地黄寡糖改善大鼠胰岛素抵抗的机制研究
• （一）对肝糖代谢及糖代谢相关激素的影响
• 1 前言
• 2 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 实验动物
• 2.1.2 实验仪器
• 2.1.3 药品与试剂
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 胰岛素抵抗大鼠模型的建立、分组及给药
• 2.2.2 血浆标本采集
• 2.2.3 血浆激素含量测定
• 2.2.4 肝糖原及肌糖原含量测定
• 2.2.5 肝脏葡萄糖激酶（GK）活性测定
• 2.2.6 肌肉己糖激酶（HK）活性测定
• 2.2.7 游离脂肪酸（FFA）含量测定
• 2.2.8 糖化血清蛋白（GSP）含量测定
• 2.2.9 胰腺病理切片的制作
• 2.2.10 统计学处理
• 3 结果
• 3.1 ROS对胰岛素抵抗大鼠肝糖原含量变化的影响
• 3.2 ROS对胰岛素抵抗大鼠肌糖原含量变化的影响
• 3.3 ROS对胰岛素抵抗大鼠肝脏葡萄糖激酶（GK）活性的影响
• 3.4 ROS对胰岛素抵抗大鼠肌肉己糖激酶（HK）活性的影响
• 3.5 ROS对胰岛素抵抗大鼠血浆游离脂肪酸（FFA）含量的影响
• 3.6 ROS对胰岛素抵抗大鼠糖化血清蛋白（GSP）含量的影响
• 3.7 ROS对胰岛素抵抗大鼠胰岛素及其反调激素水平的影响
• 3.7.1 ROS对胰岛素抵抗大鼠血浆胰岛素水平的影响
• 3.7.2 ROS对胰岛素抵抗大鼠血浆皮质酮水平的影响
• 3.7.3 ROS对胰岛素抵抗大鼠血浆胰高血糖素水平的影响
• 3.7.4 ROS对胰岛素抵抗大鼠血浆瘦素水平的影响
• 3.8 ROS对胰岛素抵抗大鼠脏器重量的影响
• 3.9 ROS对胰岛素抵抗大鼠胰岛细胞形态学的改变
• 4 讨论
• 5 参考文献
• （二）地黄寡糖对胰岛素抵抗大鼠脂联素（adiponectin）基因表达的影响
• 1 前言
• 2 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 主要材料
• 2.1.2 仪器与设备
• 2.1.3 试剂配制
• 2.2 地黄寡糖对胰岛素抵抗大鼠adiponectin基因表达的影响
• 2.2.1 胰岛素抵抗大鼠模型的建立、分组及给药
• 2.2.2 地黄寡糖对胰岛素抵抗大鼠adiponectin基因表达的影响
• （1）总RNA的提取
• （2）RNA的鉴定及定量
• （3）引物设计及合成
• （4）cDNA的合成
• （5）以cDNA为模版进行PCR扩增
• （6）PCR扩增产物的检测分析
• 3 结果
• 3.1 地黄寡糖对胰岛素抵抗大鼠adiponectin基因表达的影响
• 3.1.1 RNA提取结果
• 3.1.2 半定量RT-PCR结果
• 4 讨论
• 5 参考文献
• 研究总结
• 硕士期间研究成果及参与的科研工作
• 致谢
• 综述 中药及活性成分治疗胰岛素抵抗的分子机制研究进展
• 1 胰岛素抵抗的分子机制
• 1.1 胰岛素信号转导主要环节
• 1.2 相关脂肪细胞因子的作用
• 1.3 相关炎症细胞因子的作用
• 2 治疗胰岛素抵抗的中药方剂的分子机制
• 3 治疗胰岛素抵抗的单位中药的分子机制
• 4 治疗胰岛素抵抗的中药提取成分的分子机制
• 5 研究与展望
• 6 参考文献