从IRS-1/PI3K/Akt信号通路研究齐墩果酸改善高果糖所致大鼠脂肪组织胰岛素抵抗的机制

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目的:研究三萜系化合物齐墩果酸改善高果糖所致大鼠脂肪组织胰岛素抵抗的分子机制  方法:24只SPF级SD大鼠随机分为4组(n=6):(1)空白对照组:自由饮水;(2)果糖对照组:给予10%果糖水(w/v,每天配制);(3)OA低浓度药物组:果糖水+OA提取物5 mg/kg;(4) OA高浓度药物组:果糖水+ OA提取物25 mg/kg。观察大鼠的一般情况与附睾白色脂肪的组织病理学改变;检测血浆生化指标如TC、TG、NEFA、血糖等;ELISA法检测大鼠血浆胰岛素浓度,并计算HOMA-IR、adipo-IR指标;Real-Time PCR检测脂肪组织IR、IRS-1、IRS-2、PI3K、Akt、TNF-α、PPAR-γ、adiponectin、SREBP-1c、FAS、ACC-1、SCD-1的表达。Westernblot分析全蛋白、浆蛋白及核蛋白IRS-1、pIRS-1、Akt、pAkt、Akt/pAkt、IRS-2、PI3K的表达。  结果:  1.WAT形态学改变:果糖对照组附睾WAT重量、附睾WAT重量占体重的百分比、脂肪细胞的体积均增加,与之相反,脂肪细胞的数量减少(每个视野)。OA处理组附睾WAT重量、附睾WAT重量占体重的百分比、脂肪细胞的体积和脂肪细胞的数量都没有变化。  2.MOMA-IR指数检测:果糖对照组基础血浆葡萄糖浓度和胰岛素的浓度升高,从而HOMA-IR指数增高。口服葡萄糖20分钟后果糖对照组血浆葡萄糖浓度增加。但是,OGTT实验中血浆葡萄糖浓度的AUC没有改变。OA(25 mg/kg)可以抑制血浆胰岛素基础浓度的增加、抑制HOMA-IR指数的增高,同时也抑制口服葡萄糖20分钟后血浆葡萄糖浓度。但是,它不影响OGTT实验中基础血浆葡萄糖浓度及AUC。OA(5 mg/kg)对这些指标影响极小  3.生化指标检测:果糖对照组总胆固醇、甘油三酯和游离脂肪酸的基础血浆浓度增高。与空白对照组相比,口服葡萄糖20min、60min和120min后果糖对照组的血浆游离脂肪酸浓度和AUC升高;Adipo-IR指标也增高。OA(25 mg/kg)降低糖负荷60min后血浆NEFA的浓度和AUC;同时降低脂肪组织HOMA-IR。但是,OA(25 mg/kg)对总胆固醇、甘油三酯和NEFA没有明显影响。OA(5 mg/kg)对这些参数没有明显作用。  4.大鼠脂肪组织胰岛素抵抗相关基因及蛋白的表达情况:OA明显上调脂肪组织胰岛素受体(IR)、IRS-1、PI3K和Akt mRNA的表达。此外,OA增高总IRS-1蛋白的表达、降低果糖诱导的pIRS-1蛋白的表达;相对于空白对照组,OA逆转pIRS-1/总IRS-1蛋白的比例。尽管OA没有明显改变Akt和pAkt蛋白的表达,但是pAkt/Akt蛋白的比例明显升高。此外,果糖导致的pAkt/Akt蛋白/血浆胰岛素浓度的降低被逆转至与空白对照组相似的水平。然而,OA不影响IRS-2、TNF-α、PPAR-γ、 adiponectin、SREBP-1c、FAS、ACC-1、SCD-1 mRNA的表达。  结论:  1.齐墩果酸可改善高果糖所致大鼠脂肪组织胰岛素抵抗;  2.IRS-1/PI3K/Akt信号通路是OA改善高果糖所致大鼠脂肪组织胰岛素抵抗的重要分子靶标。
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