EGCG对肥胖大鼠骨骼肌组织胰岛素信号通路及TLR4信号通路的影响

发布时间：2020-10-20 21:41

　　前言:在过去几十年,肥胖的普及已成为一个流行问题,超重和肥胖被认为2型糖尿病、血脂异常、动脉粥样硬化等代谢性疾病的重要原因。近年来研究发现肥胖是一种慢性低度炎症,这种慢性炎症状态与胰岛素抵抗的发生密切相关。目前已有研究显示Toll样受体4(TLR4)是肥胖导致胰岛素抵抗的关键枢纽。肥胖通过激活TLR4信号通路,活化相关炎症因子,从而抑制胰岛素信号通路传导。表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)是绿茶发挥其生物学效应的主要成分,具有清除自由基、抗肿瘤、抗炎、抗病毒、抗突变的作用。据现阶段EGCG与肥胖的相关流行病学研究发现EGCG能够降低肥胖及糖尿病患者的体重及BMI指标。本研究组既往研究结果表明EGCG干预肥胖大鼠脂肪组织及肝脏组织后,可通过负性调节TLR4信号通路减少炎症反应改善胰岛素抵抗。但EGCG对于胰岛素作用的主要靶器官骨骼肌的胰岛素抵抗的改善情况尚不知晓。骨骼肌是胰岛素刺激葡萄糖吸收及利用的主要场所,人体中80%葡萄糖是通过骨骼肌摄取及消耗的。骨骼肌作为胰岛素作用的主要靶器官,在肥胖诱导的胰岛素抵抗及2型糖尿病的发病中有着重要意义。本实验选用肥胖大鼠后肢骨骼肌作为研究对象,探讨EGCG对高脂饮食喂养大鼠骨骼肌组织中TLR4信号通路和胰岛素信号通路的影响及其相关性,为改善胰岛素抵抗及预防2型糖尿病提供理论依据。方法:4周龄雄性SD大鼠30只,在特定无菌条件的标准笼中适应性喂养1周,随后随机分为2组:正常对照组(NC组,n=10)和高脂饮食组(n=20)。其中正常对照组喂养普通饲料(脂肪含量为10%);高脂饮食组喂养高脂饲料(脂肪含量为60%);大鼠喂养16周后称重,正常对照组与高脂饮食组大鼠体重出现明显差异(p0.05),将高脂饮食组进一步随机分为两个亚组,单纯高脂组(HFD组,n=10)和EGCG干预组(EGCG组,n=10)。随后单纯高脂组大鼠继续高脂饲料喂养;EGCG干预组大鼠开始高脂饲料添加EGCG喂养,即每千克高脂饲料添加3.2gEGCG。正常对照组大鼠继续普通饲料喂养。正常对照组(NC组,n=10)、单纯高脂组(HFD组,n=10)、EGCG干预组(EGCG组,n=10)大鼠继续喂养16周。喂养阶段结束后,采用腹腔注射10%水合氯醛的方法分别对大鼠进行麻醉。麻醉后,分离大鼠后肢骨骼肌,放入液氮中速冻,保存于-80℃的冰箱中。本实验对以上三组大鼠后肢骨骼肌组织采用Real time PCR方法检测GLUT4、TLR4、TRAF-6、IKKβ、TNF-αmRNA的表达水平;用Western方法检测GLUT4、p-IRS-1 ser307、TLR4、TRAF-6、p-IKKβ、p-NF-κB、TNF-α蛋白的表达水平。并采用SPSS 20.0软件进行统计分析。结果:1、EGCG对肥胖大鼠骨骼肌组织中胰岛素信号通路相关因子表达的影响。高脂饮食喂养32周后,单纯高脂组(HFG组)GLUT4 mRNA及蛋白表达水平较正常对照组(NC组)下降,HFG组p-IRS-1ser307蛋白水平较NC组升高(p0.05),均具有统计学差异。EGCG干预16周后,EGCG干预组(EGCG组)GLUT4 mRNA及蛋白表达水平较HFG组升高(p0.05),EGCG组P-IRS-1ser307蛋白水平较HFG组降低(p0.05),均具有统计学差异。结果表明EGCG能够改善肥胖大鼠骨骼肌组织中的胰岛素信号通路传导。2、EGCG对肥胖大鼠骨骼肌组织中TLR4信号通路相关因子表达的影响。高脂饮食喂养32周后,HFG组TLR4、TRAF-6、IKKβ、TNF-αmRNA水平较NC组上升(p0.05),HFG组TLR4、TRAF-6、p-IKKβ、p-NF-κB、TNF-α蛋白水平较NC组上升(p0.05),均具有统计学意义。EGCG干预16周后,EGCG组TLR4、TRAF-6、IKKβ、TNF-αm RNA水平较HFG组下降(p0.05),EGCG组TLR4、TRAF-6、p-IKKβ、p-NF-κB、TNF-α蛋白水平较HFG组下降(p0.05),具有统计学意义。结果表明EGCG能够下调肥胖大鼠骨骼肌组织中TLR4信号通路。3、EGCG对大鼠一般代谢指标的影响。本实验组前期研究结果表明,高脂饮食喂养32周后,HFD组大鼠体重、FINS、FFA、HOMA-IR高于NC组(p0.01)。EGCG干预16周后,EGCG组FINS、FFA、HOMA-IR较HFD组下降(p0.01)。EGCG组大鼠体重较HFD组有下降趋势(p0.05),但是无统计学差异;三组大鼠FBG水平无统计学差异(p0.05)。上述结果表明HFD组游离脂肪酸水平及胰岛素抵抗性较NC组均上升,EGCG干预后可降低肥胖大鼠游离脂肪酸水平,改善胰岛素抵抗。结论:EGCG改善高脂饮食诱导的肥胖大鼠骨骼肌组织中IRS-1丝氨酸磷酸化的表达,上调GLUT4的表达;负性调节了TLR4炎症信号通路,改善炎症状态。
【学位单位】：中国医科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R589.2
【部分图文】：