馬彥 孫亞東 姜艷靜 楊樂 齊晨蕊 謝立凱 邢穎 鐘司宇

(吉林省人民醫(yī)院，吉林 長春 130021)

目前全球2型糖尿病(T2DM)的發(fā)病率逐年增加，已成為嚴(yán)重影響人類健康的世界公共衛(wèi)生問題〔1,2〕，因此，積極開展T2DM及其并發(fā)癥的防治已成為目前內(nèi)分泌代謝病學(xué)界研究的熱點(diǎn)。內(nèi)臟型肥胖是導(dǎo)致T2DM的最主要原因之一。內(nèi)臟脂肪素(VFN)是新近發(fā)現(xiàn)的一種脂肪細(xì)胞因子，主要在內(nèi)臟脂肪組織表達(dá)，與內(nèi)臟脂肪量呈正相關(guān)，具有胰島素(Ins)模擬效應(yīng)，并與Ins受體(InsR)結(jié)合，通過Ins信號傳導(dǎo)途徑的活化發(fā)揮作用。本研究通過檢測T2DM大鼠VFN水平及葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(GLUT)1、GLUT4基因表達(dá)，探討VFN對GLUT1、GLUT4活性的影響。

1 資料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)材料 鏈脲佐菌素(STZ)購自美國Sigma公司；血糖儀(德國拜耳公司)；Wistar雄性大鼠33只，體重180～220 g，由吉林大學(xué)白求恩醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動物部提供，動物合格證號：SCXK-(吉)2011-0003。

1.2分組及T2DM動物模型制備〔3〕STZ溶于pH 4.4的0.1 mmol/L檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液中。33只Wistar大鼠隨機(jī)分為正常對照組(NC組)，T2DM模型組(DM組)，高脂飲食組(HF組)，分別為10只、13只、10只。單籠飼養(yǎng)，每籠5只，各組大鼠自由攝取食物及飲水，光照周期為12 h，室溫控制在18～28℃。各組大鼠均以基礎(chǔ)大鼠飼料適應(yīng)性喂養(yǎng)1 w，測量體重及空腹血糖(FBG)前均需禁食12 h。此后，DM組及HF組大鼠飲食改為高脂飲食，NC組繼續(xù)喂養(yǎng)基礎(chǔ)大鼠飼料。6 w后，再次稱量各組大鼠體重(同樣需禁食12 h后)。DM組大鼠腹腔內(nèi)注射STZ，劑量為30 mg/kg體重，其余各組腹腔內(nèi)注射等體積檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液。72 h后，檢測DM組大鼠的隨機(jī)血糖，造模成功的標(biāo)準(zhǔn)為隨機(jī)血糖>16.7 mmol/L。此后繼續(xù)喂養(yǎng)大鼠4 w。DM組大鼠隨機(jī)血糖需每周固定時(shí)間監(jiān)測一次。

1.3研究方法 檢測3組大鼠體重、FBG和空腹Ins(FINS)，用穩(wěn)態(tài)模型評估法(HOMA)評價(jià)胰島素抵抗(IR)指數(shù)，采尾血以酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)測定VFN含量。處死大鼠，分離附睪、腸系膜、折返腹膜脂肪及腎臟脂肪墊，稱重，計(jì)為內(nèi)臟脂肪重量，利用RT-PCR法分別檢測3組大鼠內(nèi)臟脂肪中VFN的表達(dá)。取大鼠心肌組織，應(yīng)用RT-PCR測定各組GLUT1、GLUT4 mRNA的表達(dá)。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS13.0軟件，多組間均數(shù)比較采用方差分析，進(jìn)一步兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)，多因素相關(guān)分析采用Logistic多元回歸分析。

2 結(jié) 果

2.1各組各項(xiàng)指標(biāo)比較 DM組造模均成功，無動物被剔除。DM組、HF組FBG、三酰甘油(TG)、游離脂肪酸(FFA)、HOMA-IR及VFN與NC組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P<0.05)；DM組與HF組比較，F(xiàn)BG、TG、FFA、HOMA-IR及VFN差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

組別nFBG(mmol/L)TG(mmol/L)TC(mmol/L)FFA(mmol/L)HOMA-IRVFN(ng/ml)NC組105.23±0.551.05±0.462.51±0.320.25±0.591.42±0.5190.23±35.75HF組1013.91±1.231)2.31±0.541)2.75±0.150.53±0.381)5.43±0.951)140.31±47.981)DM組1326.13±3.781)2)2.35±0.511)2)2.63±0.270.81±0.321)2)9.64±1.481)2)203.75±100.561)2)

與NC組比較：1)P<0.05；與HF組比較：2)P<0.05

2.2各組VFN、GLUT1及GLUT4 mRNA的表達(dá)比較 DM組、HF組VFN mRNA表達(dá)水平(4.38±0.48，2.32±0.24)與NC組(1.00±0.00)比較明顯升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；DM組、HF組GLUT1(0.75±0.07，0.81±0.08)、GLUT4 mRNA(0.62±0.06，0.71±0.07)與NC組(1.00±0.00)比較明顯降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；DM組與HF組比較，VFN mRNA表達(dá)水平明顯升高，GLUT1及GLUT4 mRNA表達(dá)水平明顯降低(P<0.05)。

2.3VFN與GLUT1及GLUT4 mRNA表達(dá)的相關(guān)性分析 VFN mRNA表達(dá)與GLUT1及GLUT4 mRNA表達(dá)均呈負(fù)相關(guān)(r=-0.908，-0.882；均P<0.05)。

3 討 論

VFN是一種主要由內(nèi)臟脂肪合成的脂肪因子，最初由Fukuhara等〔4〕在人和小鼠的內(nèi)臟脂肪中提取出來，且主要在內(nèi)臟脂肪組織中呈高表達(dá)。目前VFN在機(jī)體中的具體作用還不完全清楚。但已有文獻(xiàn)研究表明〔5，6〕，VFN在脂肪組織IR和T2DM的發(fā)病機(jī)制中占有重要地位。血液循環(huán)中的VFN可能受血糖水平調(diào)節(jié)，具有很好的類Ins活性，能夠通過與InsR結(jié)合激活I(lǐng)ns信號通道，從而降低血糖水平。人內(nèi)臟脂肪的數(shù)量與皮下脂肪關(guān)系不大，但與血漿VFN濃度有很強(qiáng)的相關(guān)性。VFN-InsR的結(jié)合動力學(xué)的解離常數(shù)是4.4 nmol/L，而Ins-InsR是6.1 nmol/L，二者更為相近?；蛲蛔兛梢餓ns親和系數(shù)發(fā)生改變，但VFN卻不受影響。VFN是一種具有結(jié)合并激活I(lǐng)nsR、模擬Ins作用的激素。VFN的模擬Ins作用為T2DM研究提供了新的分子靶點(diǎn)〔7〕。葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)依賴于其相應(yīng)轉(zhuǎn)運(yùn)子，統(tǒng)稱為GLUTs，人類GLUTS 由429～524個氨基酸組成，人與大鼠GLUT1和GLUT4的氨基酸序列相同分別達(dá)97.3%和95.3%〔3〕。IR是引發(fā)疾病的始發(fā)因素，貫穿于T2DM發(fā)生發(fā)展的始終。其中GLUT1又稱為腦型，主要分布于心肌內(nèi)皮細(xì)胞，保證心肌細(xì)胞基礎(chǔ)狀態(tài)下葡萄糖的攝入；GLUT4主要分布于心肌細(xì)胞膜，當(dāng)心肌能量代謝增加時(shí)起到運(yùn)轉(zhuǎn)葡萄糖的作用〔8，9〕，當(dāng)兩者發(fā)生異常時(shí)，將會導(dǎo)致心肌細(xì)胞攝取和利用葡萄糖障礙，進(jìn)而引起能量代謝紊亂，引發(fā)心臟病變。GLUT4為胰島素敏感組織的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白之一，由GLUT4介導(dǎo)的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)在肌肉和脂肪的糖代謝過程中起限速作用，因此，GLUT4的質(zhì)或者量的改變都會減少外周組織對葡萄糖的利用，進(jìn)而引發(fā)胰島素外周抵抗〔10〕。本研究證實(shí)VFN水平可影響GLUT1、GLUT4 mRNA的表達(dá)，且具有負(fù)相關(guān)性，為深入研究VFN在糖代謝中的作用提供了科學(xué)依據(jù)。