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胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)是大部分2型糖尿病(type II diabetes mellitus,T2DM)的主要代谢紊乱,在全球范围内呈现流行性的发病趋势。IR由一系列生理因素的改变导致,其中包括胰岛素受体信号转导缺陷、线粒体功能障碍、微脉管功能障碍和炎症作用等。这些改变导致肝脏和骨骼肌特异性脂质代谢物(甘油二脂和/或神经酰胺)的积累,最终损伤胰岛素信号转导,导致IR。血清中游离脂肪酸(free fatty acid,FFA)水平升高是脂肪代谢异常的典型表现,也是肥胖引起的IR的主要因素之一。目前的研究表明FFA致IR的机制包括了氧化应激、炎症作用、凋亡、线粒体功能障碍、内质网应激等,涉及的分子主要包括JNK(Jun N-尾激酶)、ROS(活性氧)、PKCδ(蛋白激酶C-δ)、NLRP3(核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3)等。但大部分的研究都是在细胞和动物模型中进行的,同时涉及的分子数量有限,信号通路单一,因此,本研究从前期糖尿病(pre-diabetes mellitus,Pre-DM)和T2DM患者血清中FFA与IR的关系研究出发,通过对FFA水平异常升高的IR患者与FFA水平正常的健康体检人群的血液样本进行胰岛素信号通路基因芯片分析,筛选参与FFA致IR疾病过程的与胰岛素信号转导通路相关的差异表达基因,寻找可能的致病分子,从而为早期诊断及疾病治疗提供分子靶点和理论依据。本研究收集在兰州总医院入院治疗并诊断为T2DM的患者154例、体检中心体检人群中被诊断为Pre-DM的患者39例、以及体检中心体检的健康人33例,按相关诊断标准将T2DM分为T2DM肥胖组(O组)、T2DM非肥胖组(N组),将Pre-DM分为空腹血糖受损组(IFG组)和糖耐量受损组(IGT),健康对照组为NC组。测定入选者的基本体质指标、生化指标、内分泌指标和血清FFA水平,计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR),用t检验、非参数秩和检验、Pearson相关分析和多元线性回归分析进行统计学分析。然后在O组、N组和NC组中分别筛选符合条件的病例共10例,提取外周血中的mRNA,反转录为cDNA,进行基因芯片检测,筛选差异表达基因。最后将筛选出的与FFA致IR的相关差异表达基因DOK1,在T2DM和Pre-DM中其他符合条件的样品中进行荧光定量PCR检测,分析表达情况,验证基因芯片结果的可靠性。本研究结果表明:(1)T2DM组、N组以及O组的FFA水平和HOMA-IR均显著高于NC组;在N组中,HOMA-IR与FFA存在正相关关系,随着FFA的增加,HOMA-IR增大,FFA对HOMA-IR的影响较大。(2)IFG组、IGT组和Pre-DM组中FFA和HOMA-IR均显著高于NC组;Pre-DM患者HOMA-IR与FFA正相关关系,随着FFA的增加,HOMA-IR增大,同时FFA对HOMA-IR的影响最大。(3)基因芯片分析结果表明O组与NC组相比,基因FOS(FBJ murine osteosarcoma viral oncogene homolog,FBJ鼠科动物骨肉瘤病毒致癌基因同系物)显著下调,差异倍数为3.58(p<0.05);N组与NC组相比,基因Fos、己糖激酶2(hexokinase 2,HK2)、衔接蛋白1(docking protein 1,DOK1)显著下调,差异倍数分别为10.71、2.32、2.22(p<0.05);O组与N组相比,基因FOS、丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase1,MAPK1)显著上调,基因AE结合蛋白1(AE binding protein1,AEBP1)显著下调的,差异倍数分别为2.72、1.77、1.79(p<0.05)。(4)荧光定量PCR分析各实验组中DOK1表达水平的结果表明与NC组相比,N组和Pre-DM组的DOK1表达显著降低(z=-2.121、-2.40,p<0.05),T2DM-O组的DOK1表达并无显著变化(z=-1.633,p>0.05)。综上所述,我们推测,对于T2DM中的非肥胖患者以及前期糖尿病的患者来说,血清FFA水平的异常升高可能与DOK1的显著下调有关,同时可能通过下调DOK1的表达,抑制脂肪合成,促进脂肪分解,促使或加重IR状态。