电针对胰岛素抵抗模型大鼠血管内皮IRS-1-PI3K-Akt2-eNOS通路的影响

发布时间：2018-01-12 23:26

本文关键词：电针对胰岛素抵抗模型大鼠血管内皮IRS-1-PI3K-Akt2-eNOS通路的影响　出处：《广州中医药大学》2017年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：2型糖尿病是一个造成重大发病率和死亡率的全球性健康问题。而伴随着的胰岛素抵抗,不仅仅是诸多代谢性疾病的病理基础,也是心脏相关疾病或脑血管疾病的致病因素。众多学者的研究表明:心脑血管疾病当中伴随有代谢障碍的核心因素离不开胰岛素抵抗,而动脉粥样硬化、高血压、心脑血管疾病的早期阶段都会有血管的内皮功能障碍。越来越多的学者认为,针灸在对高血糖、高血脂或者是心脑血管疾病等相关疾病的预先处理中,具有重要的意义。诸多的临床试验及动物实验研究结果表明,针灸在对以上所述的疾病无论是预防还是更进一步的干预处理,具有其独特的地方。改善疾病当中所存在的胰岛素抵抗,这对针灸所起的疗效及其作用机理起着十分重要的作用。根据前期所得到的实验数据结果,我们综合分析全面总结得出,实验结果与我们所推测的相一致,以调整胰岛素受体后水平为切入点,针刺干预能通过以上的作用途径,增强胰岛素的敏感性,从而改善了整个机体的胰岛素抵抗状态。目的:以D12492配方的高脂饲料喂养SD大鼠为对象,诱导出胰岛素抵抗模型,从宏观到微观、从器官到细胞到基因等层面,系统综合地观察电针对与胰岛素抵抗状态相关的内皮功能紊乱的效应,验证、探讨"针刺抗胰岛素抵抗与针刺改善血管内皮功能障碍密不可分,而IRS-1/PI3K/Akt2/eNOS信号通路是其发挥作用的关键分子机制之一"的科学假说。方法:将所有的雄性SD大鼠予以普通饲料适应性喂养3天后,将36只雄性SD大鼠按体重从大到小排序编号,查《医学统计学》中第832-833页的随机数字表(第二版,孙振球主编,人民卫生出版社),将大鼠随机分为了 3组,分别是空白组12只,模型组12只,电针组12只。空白组大鼠喂以普通饲料;模型组及电针组大鼠喂以D12492高脂饲料喂养,共喂养12周。自第8周开始,36只SD大鼠每周随机采集空腹时的眼眶静脉窦血,检测大鼠空腹时血清中FPG浓度、空腹血清中FINS浓度,并根据以上的数据计算出胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)。当与喂养普通饲料的空白组大鼠相比,喂养高脂饲料大鼠的胰岛素抵抗指数水平明显降低时(P0.05),即进行高胰岛素正葡萄糖钳夹实验,而当与空白组相比,喂养高脂饲料的大鼠的葡萄糖输注率(GIR)明显降低时(P0.05),则表明胰岛素抵抗模型成功。电针组采取下列针刺方法进行针刺干预,模型组对照组及空白组不予针刺干预。穴取双侧"肾俞"、"内关"、"足三里"、"三阴交",双侧"足三里"及"三阴交"加电,1次/日,持续4周。各组大鼠于治疗结束后,予以10%水合氯醛麻醉充分后于眼眶静脉窦中采血,用于检测其血清中的FINS、FPG、C-P、TNF-α、IL-6、NO及ET-1等指标含量,用HE染色法观察各组大鼠胰岛形态学影响并于电镜下观察血管内皮超微结构变化。取动脉血管内皮,使用RT-PCR及蛋白印迹检测手段,观察电针对胰岛素抵抗模型大鼠血管内皮IRS-1、PI3K、Akt2及eNOS基因及蛋白表达水平的影响。结果:1电针对胰岛素抵抗模型大鼠整体状态的影响在实验过程中,正常对照组大鼠,爬行翻身等动作灵敏,好斗,具有良好的精神状态,毛发有光泽,无明显脱落,垫料湿度正常,体重水平升高。针刺前可见模型组及电针组大鼠腹部肥胖,开始嗜睡懒动,动作迟缓,大鼠皮毛泛黄无光泽、蓬乱易脱落,大便量相较空白组偏少,便质软色灰,尿量较多,垫料较湿。电针干预4周后,大鼠的整体状态相比治疗前,均有所好转。实验数据显示电针组大鼠体重水平仍为升高趋势,但体重增长的幅度相比模型组小。2胰岛素抵抗模型大鼠成模的评价进行针刺前,喂养12周D12492高脂饲料的模型组及电针组的葡萄糖输注率(GIR)两组相比无明显差异(/0.05),两组分别相比空白组的GIR水平显著降低(P0.01)。模型组及电针组的空腹FPG、FINS及HOMA-IR水平两组相比无明显差异(P0.05),两组分别相比空白组明显升高(P0.01),表明胰岛素抵抗模型造模成功。3电针对胰岛素抵抗模型大鼠空腹FPG、FINS、C-P、HOMA-IR、C-P/FINS及GIR的影响模型组的空腹FPG、FINS、C-P及HOMA-IR相比空白组,水平显著升高,而模型组的GIR及C-P/FINS水平相比空白组降低(P0.01)。经过4周的治疗,电针组的空腹FPG、FINS、C-P及HOMA-IR相较模型组显著降低(P0.01),而GIR水平明显升高(P0.01),C-P/FINS水平有所升高但无统计学意义(P0.05)。4电针对胰岛素抵抗模型大鼠胰岛HE染色下的形态学影响HE染色后于10×20光镜下,空白组大鼠胰岛结构完整,胰岛内各类细胞边界清楚,形态正常,细胞排列规整,大小一致,分布均匀,未见明显的病理学改变。模型组大鼠的胰岛结构紊乱,细胞之间的界限不清,细胞内水肿,胞浆疏松,细胞碎裂,染色相对浅淡,排列不规则,细胞分布不均,并多处可见到空泡样变性,见明显的炎性细胞浸润。电针组大鼠胰岛结构较完整,胰岛内各类细胞边界较清楚,形态接近正常,排列较规则,细胞分布较均匀,细胞肿胀、碎裂少见,少数可见空泡样变性。5电针对胰岛素抵抗模型大鼠血管HE染色下的形态学影响HE染色后于10×20光镜下,可见空白组大鼠的主动脉整个内皮细胞层为完整连续状态,内皮层厚度未见明显的变化,皮下紧密连接平滑肌层,且该层细胞排列规整。镜下可见模型组大鼠的动脉内皮层相较空白组明显增厚,且内皮细胞间部分连接断开、水肿,弹力纤维断裂,其中的平滑肌细胞炎性增生、排列无序。电针组中大鼠的主动脉内皮层相对完整,相比模型组大鼠,无明显增厚,血管中层的弹力纤维、平滑肌细胞无明显的排列无序,总体的血管病理改变得到一定的改善。6电针对胰岛素抵抗模型大鼠血管内皮超微结构的影响正常组大鼠主动脉内膜为单层扁平细胞,内衬于动脉壁,内膜平坦,内皮细胞下连接紧密,间隙窄,细胞器简单,未见明显的线粒体异常;模型组大鼠内皮细胞下接连疏松,扁平细胞与动脉壁间隙增宽,壁上出现多数的空泡样线粒体;电针组大鼠内皮细胞与动脉壁间隙稍宽,血管壁上少数线粒体的嵴部局部消失。7电针对胰岛素抵抗模型大鼠血清TNF-α、IL-6、NO及ET-1的影响相比空白组大鼠的血清TNF-α、IL-6、ET-1及NO水平,模型组大鼠的血清TNF-α、IL-6及ET-1水平明显升高,而血清NO水平则明显降低(P0.01)。经过4周的针刺干预后,电针组大鼠的血清的TNF-α、IL-6及ET-1相比模型组明显降低,血清NO水平明显升高(P＜0.01)。8电针对胰岛素抵抗模型大鼠血管内皮IRS-1、PI3K、Akt2及eNOS基因表达水平的影响模型组大鼠血管内皮IRS-1、PI3K、Akt2及eNOS基因表达水平与空白组比较,显著降低(P0.01);电针组大鼠血管内皮IRS-1、PI3K、Akt2及eNOS基因表达水平与模型组比较,明显升高(P0.05)。9电针对胰岛素抵抗模型大鼠血管内皮IRS-1、PI3K、Akt2及eNOS蛋白表达水平的影响与空白组比较,模型组血管内皮Akt2磷酸化水平及eNOS磷酸化水平明显降低(P0.01),模型组大鼠血管内皮IRS-1、PI3K、Akt2及eNOS蛋白表达水平显著降低(P0.01);与模型组比较,电针组大鼠血管内皮Akt2磷酸化水平及eNOS磷酸化水平明显升高(P＜0.05),电针组大鼠血管内皮PI3K、AKT2及eNOS蛋白表达水平显著升高(P0.05),IRS-1蛋白表达水平有所升高但变化无统计学意义(P0.05)。结论:研究结果表明,电针可以增强胰岛素敏感性,通过上调IRS-1/PI3K/Akt2/eNOS信号通路,从而改善大鼠的内皮功能障碍及胰岛素抵抗状态。
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【学位授予单位】：广州中医药大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R245;R-332

【参考文献】