论文部分内容阅读
目的:探讨鸢尾素(Irisin)是否通过磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)/雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,m TOR)通路调节自噬,改善2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)大鼠胰岛β细胞功能。方法:本实验选取8周龄SPF级SD雄性大鼠30只,随机分为正常组(NC组),2型糖尿病组(T2DM组),Irisin干预组(T2DM+Irisin组),每组10只。除NC组正常饮食外,其余各组均高脂高糖饮食5周加小剂量链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)诱导2型糖尿病大鼠模型,大鼠空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)≥16.7 mmol/l,则认为2型糖尿病大鼠模型造模成功。造模成功后,T2DM+Irisin组按照2μg/kg Irisin腹腔注射处理8周,其余各组均腹腔注射等剂量生理盐水进行干预。检测大鼠FBG、空腹胰岛素(fasting insulin,FINS)、甘油三酯(triglyceride,TG)、总胆固醇(total cholesterol,TC)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C),进行腹腔注射葡萄糖糖耐量试验(intraperitoneal glucose tolerance test,IPGTT)、腹腔注射胰岛素耐量试验(intraperitoneal insulin tolerance test,IPITT)及高葡萄糖钳夹试验,评估各组大鼠胰岛功能及胰岛素抵抗水平,苏木精-伊红染色(hematoxylin-eosinstaining,HE)观察胰腺病理形态的改变,随后通过Western blot检测胰腺中PI3K/AKT/m TOR通路蛋白及自噬相关蛋白的表达水平,免疫组织化学(immunohistochemistry,IHC)检测大鼠胰腺中胰岛素、微管相关蛋白1轻链3(microtubule-associated protein light chain 3,LC3)、家蚕隔离体蛋白1(p62)、溶酶体相关膜蛋白2(lysosomal associated membrane protein 2,LAMP2)的表达水平。结果:1.Irisin干预前,T2DM组和T2DM+Irisin组大鼠FBG较NC组均明显升高(P<0.05)而T2DM+Irisin组与T2DM组相比,FBG无明显差异(P=0.136)。大鼠FBG与干预时间存在交互作用(F=11.751,P<0.05),随着干预时间延长T2DM+Irisin组大鼠FBG逐渐降低,从干预第4周开始,T2DM+Irisin组FBG较T2DM组明显下降(P<0.05);2.与NC组相比,T2DM组大鼠FINS水平明显降低(P<0.05),Irisin干预后大鼠FINS较T2DM组明显升高(P<0.05);3.与NC组相比,T2DM组大鼠血清中TC、TG、LDL-C的浓度显著升高(P<0.05),HDL-C浓度降低(P<0.05),T2DM+Irisin组上述指标均得以改善(P<0.05);4.HE染色显示与NC组大鼠相比,T2DM组大鼠胰岛明显萎缩,总数量减少,边缘不整齐。Irisin干预后,大鼠胰岛较T2DM组增多,呈圆形或椭圆形,结构较模型组完整,胰岛β细胞变性程度减轻;5.Western blot结果显示,与NC组相比,T2DM组p62与LC3Ⅱ/LC3Ⅰ蛋白表达增加(P<0.05),LAMP-2表达减少(P<0.05);Irisin干预后LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、LAMP-2表达水平增加(P<0.05),但p62蛋白水平降低(P<0.05),免疫组织化学染色结果与Western blot结果一致;6.Western blot结果显示,与NC组相比,T2DM组p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT以及p-m TOR/m TOR的水平均降低(P<0.05),Irisin干预后上述指标进一步降低(P<0.05)。结论:Irisin可通过PI3K/AKT/m TOR信号通路调节自噬改善胰岛β细胞功能,为治疗T2DM提供了新思路。