论文摘要
目的:近年,2型糖尿病患者并发骨质疏松症比例增加,由于骨量丢失隐秘,常以骨折等严重并发症为首发表现,严重影响人们的生命及生活质量。研究2型糖尿病与骨质疏松症发病机制对于2型糖尿病骨质疏松症的治疗尤为关键。本文以2型糖尿病骨质疏松大鼠为模型,以骨骼肌组织为研究对象,选取胰岛素通路相关因子IGF-1、IRS-1、IRS-2为观察指标,探讨IGF-1、IRS-1、IRS-2在2型糖尿病骨质疏松大鼠骨骼肌表达变化与其发病相关性,为2型糖尿病骨质疏松的发病机制提供实验和理论依据。方法:将100只2.5-3月龄健康雌性Wistar大鼠适应性喂养1周后随机分为正常对照组（NC组）24只,单纯去卵巢组（NOVX组）26只,2型糖尿病对照组（DC组）24只,2型糖尿病去卵巢组（DOVX组）26只,组间大鼠体重差异无统计学意义。实验期间NC组和NOVX组喂以常规饲料,DC组和DOVX组大鼠高糖高脂饲料喂养8周,禁食12小时后左下腹腔给予STZ30mg/kg注射。于实验第9周末选取尾静脉空腹血糖（FBG）≥7.8mmol/L且伴有胰岛素抵抗者作为T2DM动物模型,T2DM动物模型复制成功1周后无菌条件下NOVX组和DOVX组行去卵巢手术,假手术组仅切除部分脂肪。去卵巢后第0、4、8、12周末各组随机选取5只大鼠测体重、空腹血糖、空腹胰岛素（FINS）和腰椎3-6骨密度,计算胰岛素敏感指数（IAI）=㏑（1/FBG×FINS）;去卵巢后4周、8周、12周各组随机选取5只拉颈处死后分离右侧股四头肌,制备石蜡标本,提取骨骼肌组织总RNA,分别应用免疫组化技术及反转录聚合酶链技术（RT-PCR）检测NC组、NOVX组、DC组、DOVX组骨骼肌组织IGF-Ⅰ、IRS-1、IRS-2蛋白及mRNA表达。实验数据应用SPSS13.0统计软件分析,P<0.05具有统计学意义。结果:1 2型糖尿病骨质疏松大鼠模型建立:实验第九周DC组和DOVX组FBG明显高于NC组和NOVX组（P<0.05）,DC组、DOVX组FINS水平明显高于NC组、NOVX组（P<0.05）,表明T2DM模型复制成功;去卵巢后4周NOVX组和DOVX组腰3-6 BMD明显低于NC组和DC组（P<0.05）,表明骨质疏松症、2型糖尿病骨质疏松大鼠模型建立;2各组大鼠体重变化:去卵巢后0周4组大鼠体重差别没有统计学意义,去卵巢后4周、8周及12周,NOVX组大鼠体重明显高于其余三组（P<0.05）,DC组大鼠体重最低（P<0.05）,NC组及DOVX组大鼠体重变化不大。3各组大鼠FBG、FINS及雌激素变化:3.1各组大鼠FBG变化:T2DM模型建立后,DC组及DOVX组大鼠FBG明显高于NC组及NOVX组,去卵巢后4周、8周,DC组及DOVX组大鼠FBG较前降低,但仍高于NC组及NOVX组大鼠（P<0.05）,去卵巢后12周,DOVX组大鼠FBG明显高于NC组（P<0.05）。3.2各组大鼠FINS变化:去卵巢后0周,DC组及DOVX组大鼠FINS明显高于NC组及NOVX组大鼠（P<0.05）,此后去卵巢后4周、8周、12周,DC组及DOVX组大鼠FINS始终明显高于NC组及NOVX组大鼠（P<0.05）。3.3胰岛素敏感指数（IAI）:去卵巢后0周、4周、8周,DC组与DOVX组IAI明显低于NC组与NOVX组（P<0.05）,去卵巢后12周,DC组与DOVX组IAI水平明显低于NC组,但与NOVX组无统计学差异（P>0.05）。3.4各组大鼠雌激素变化:去卵巢后4周,NOVX组大鼠雌激素水平下降,NC组大鼠雌激素水平显著高于其余三组（P<0.05）,至去卵巢后12周,DOVX组大鼠雌激素水平最低,NC组大鼠雌激素水平仍显著高于其余三组（P<0.05）。4骨骼肌HE染色结果:NC组大鼠骨骼肌肌束粗壮,肌丝排列紧密,细胞形态正常,细胞核形态正常,数量适中;NOVX组大鼠骨骼肌肌束较粗壮,肌丝间空隙较NC组明显,细胞形态无明显异常,细胞核较NC组减少,且以狭长形多见;DC组大鼠骨骼肌肌束较NC组、NOVX组明显细弱,肌束间空隙较大,细胞形态模糊,细胞核数目增多,且形态异常;DOVX组大鼠骨骼肌肌束细弱,肌束间空隙明显,肌束可见横向断裂纹,细胞形态模糊,细胞核增大变形,数目减少。5免疫组化结果:IGF-1、IRS-1及IRS-2均在骨骼肌细胞胞浆表达,细胞浆中棕黄色颗粒为阳性表达。5.1 IGF-1表达水平:去卵巢后4周,NC明显高于NOVX组和DOVX组（P<0.05）,DC组高于NOVX组（P<0.05）;去卵巢后8周,NC组和NOVX组明显高于DC组和DOVX组（P<0.05）,但是NC组和NOVX组之间、DC组和DOVX组之间差异无统计学意义（P>0.05）;去卵巢后12周,NC组和NOVX组明显高于DC组和DOVX组（P<0.05）,DC组高于DOVX组（P<0.05）。5.2 IRS-1表达水平:去卵巢后4周、8周、12周,NC组和NOVX组明显高于DC组和DOVX组（P<0.05）,但是NC组和NOVX组之间、DC组和DOVX组之间差异无统计学意义（P>0.05）。5.3 IRS-2表达水平:去卵巢后4周,NC组明显高于NOVX组、DC组和DOVX组（P<0.05）,但NOVX组和DC组之间差异无统计学意义（P>0.05）;去卵巢后8周,NOVX组明显高于NC组、DC组、DOVX组（P<0.05）,但是DC组和DOVX组之间差异无统计学意义（P>0.05）;去卵巢后12周,NC组表达明显高于NOVX组、DOVX组（P<0.05）,DC组高于DOVX组（P<0.05）。6 RT-PCR结果:6.1 IGF-1表达水平:去卵巢后4周, NC组明显高于NOVX组、DC组、DOVX组（P<0.05）,NOVX组低于NC组（P<0.05）,NOVX组和DOVX组之间差异无统计学意义（P>0.05）;去卵巢后8周,NC组和NOVX组明显高于DC组和DOVX组（P<0.05）,NOVX组明显低于NC组（P<0.05）,DC组和DOVX组之间IGF-1差异无统计学意义（P>0.05）;去卵巢后12周,NC组明显高于NOVX组、DC组、DOVX组（P<0.05）,DOVX组低于DC组（P<0.05）,DC组低于NOVX组（P<0.05）。6.2 IRS-1表达水平:去卵巢后4周,NC组明显高于NOVX组、DC组和DOVX组（P<0.05）,DOVX组明显低于DC组（P<0.05）,DC组明显低于NOVX组（P<0.05）;去卵巢后8周,NC组明显高于NOVX组、DC组和DOVX组（P<0.05）,DC组明显低于DOVX组（P<0.05）,DOVX组明显低于NOVX组（P<0.05）;去卵巢后12周,NC组明显高于NOVX组、DC组、DOVX组（P<0.05）,DC组低于DOVX组（P<0.05）,DOVX组低于NOVX组（P<0.05）。6.3 IRS-2表达水平:去卵巢后4周,NC组明显高于NOVX组、DC组和DOVX组（P<0.05）,DOVX组明显低于DC组（P<0.05）,DC组明显低于NOVX组（P<0.05）;去卵巢后8周, NC组明显高于NOVX组、DC组、DOVX组（P<0.05）,DOVX组明显低于DC组（P<0.05）,DC组明显低于NOVX组（P<0.05）;去卵巢后12周,NC组明显高于NOVX组、DC组、DOVX组（P<0.05）,NOVX组和DC组高于DOVX组（P<0.05）,NOVX组和DC组之间差异无统计学意义（P>0.05）。结论:1单纯去卵巢大鼠IGF-1、IRS-1和IRS-2在骨骼肌组织表达较正常对照组大鼠降低。2 2型糖尿病大鼠IGF-1、IRS-1和IRS-2在骨骼肌组织表达较正常对照组大鼠降低。3 2型糖尿病骨质疏松大鼠IGF-1、IRS-1和IRS-2在骨骼肌组织表达较正常对照组、单纯去卵巢组及2型糖尿病组大鼠降低。4 2型糖尿病合并骨质疏松症可能与骨骼肌胰岛素信号通路中IGF-1、IRS-1、IRS-2表达受抑制有关。
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