[研究背景] 目前全世界大约有140，000，000名2型糖尿病患者，糖尿病已渐成为失明、肾功能衰竭、缺血性心脏病、截肢的主要原因。不同人群、种族中糖尿病患病率差异较大，如在Pima印地安人中超过50％，而智利的印地安部落中患病率仅有2％。2型糖尿病患者最显著的病理生理学特征即是胰岛素抵抗，胰岛素抵抗是指外周组织，如骨骼肌与脂肪，对胰岛素的敏感性下降，胰岛素诱导的骨骼肌对葡萄糖的摄取受损。遗传因素是胰岛素敏感性的重要决定因子。目前已发现胰岛素抵抗的许多候选基因，如胰岛素受体底物1，糖原合成酶，UCP-3，GLUT4，己糖激酶Ⅱ，磷脂酰肌醇3-激酶，丝氨酸-苏氨酸激酶，Rad基因与钙调蛋白-10等。虽然在2型糖尿病中的确存在这些物质的改变，但还不清楚到底是这些变化通过破坏胰岛素的信号传导引起2型糖尿病，还是仅仅由于患者胰岛素敏感性下降而引起这些物质继发的变化。而且，还没有哪个单独的基因可作为大多数2型糖尿病患者的首选致病基因，所以最可能的结论就是：2型糖尿病是由这许许多多不同的遗传因素及环境因素共同作用的产物。我们对参与糖尿病胰岛素抵抗的基因掌握的越多，就越有希望通过干预更多的靶点来防止或延缓糖尿病的发生与发展。基因芯片微矩阵技术能同时检测成千上万个基因转录产物，很适宜应用于2型糖尿病的病理生理机制分子水平的研究，能使我们更深入地了解肌肉胰岛素抵抗是如何发生、发展，并可为糖尿病的治疗提供新的治疗靶点。 [研究目的] 运用基因芯片技术获取2型糖尿病患者与对照组骨骼肌组织中差异表达的基因，并采用Northern blot技术进一步鉴定其中两条基因，探讨骨骼肌胰岛素抵抗的分子机制。 [实验方法] 1、设立实验组(2型糖尿病伴胰岛素抵抗)与对照组(非糖尿病，无胰岛革二二军医口吮学俘d二论文中文摘要素抵抗)各4例，均为在本院骨科行腰椎间盘手术的住院患者，诊断均经临床及影像学诊断证实。术中取其腰部骨骼肌，分为两份，快速液氮保存，一份用于基因芯片研究，另一份用于Northem blot验证。 2、常规法抽提骨骼肌组织总RNA，纯化mRNA，将4096种人类基因PCR产物用Cartesian点样微矩阵列点样于化学涂层的载玻片上，制成基因芯片;将等量的两组骨骼肌组织mRNA分别逆转录合成荧光标记的cDNA混合物探针，与上述基因芯片杂交，经严格洗片后，用GenePix40OOB扫描仪扫描芯片荧光信号图像，计算机软件数据处理，将所得的数据进行比较，得到二者间基因表达的差异信息。 3、常规法抽提骨骼肌组织总RNA，设计并合成脂肪酸结合蛋白3(FABP3)、eGMp刺激的磷酸二酷酶ZA(PDEZA)、GAPDH引物，Northem blot半定量分析FABP3、PDEZA的mRNA表达量，探讨这两种基因与胰岛素抵抗的相关性，对基因芯片的结果进行验证。 【结果】 l、通过4次基因芯片筛选，在4096种基因中获得与2型糖尿病骨骼肌胰岛素抵抗可能相关的37条基因，这37条基因表达均降低(0.5倍以下)，涉及细胞代谢与信号转导，还包括原癌与抑癌基因、离子通道与运输蛋白基因、凋亡基因、免疫相关基因、蛋白翻译合成基因、细胞增殖与分化相关基因、细胞骨架组成基因等。 2、Northem blot半定量研究显示编码FABP3与PDEZA的基因在无胰岛素抵抗者的骨骼肌组织中高表达，而在2型糖尿病患者骨骼肌组织中低表达，结果与基因表达谱芯片结果吻合，但差异表达的相对变化值要小于基因芯片检测值。 【结论】 l、通过基因芯片技术比较2型糖尿病伴胰岛素抵抗患者与无胰岛素抵抗正常对照的骨骼肌组织，筛选出差异表达基因37条，均呈下调表达，它们参与包括细胞能量代谢与信号转导、原癌与抑癌、离子的转运、细胞凋亡、免疫防卫、蛋白的翻译合成、细胞的增殖与分化、细胞骨架组成等多种生命活动。提示胰岛絮二二军医大学博.士论文中文摘要素抵抗与多种基因表达异常有关。 2、应用Northem blot技术对第一部分中差异表达较明显的基因FABP3与PDEZA进行验证，结果与芯片扫描结果吻合，提示这2条基因的下调表达与骨骼肌胰岛素抵抗有关，为探索胰岛素抵抗的机制提供了新的方向，也为2型糖尿病的防治提供新的靶点。 3、基因芯片筛选正常成人与胰岛素抵抗患者骨骼肌差异表达的基因具有样品用量少、高质量、高速度、高敏感等特性。