氧乐果对大鼠骨骼肌胰岛素信号传导途径的影响及机制探讨

发布时间：2017-06-19 04:11

  本文关键词：氧乐果对大鼠骨骼肌胰岛素信号传导途径的影响及机制探讨，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：研究背景：近年来糖尿病的发病率和患病率逐渐上升，已经成为全球严重的公共卫生问题，糖尿病的发病机制主要包括胰岛β细胞死亡和外周胰岛素抵抗。胰岛素信号传导异常是胰岛素抵抗发生的重要机制和原因。大鼠骨骼肌负责超过80%胰岛素刺激产生的糖消耗，在胰岛素抵抗的发生中发挥关键作用。流行病学及实验研究表明，有机磷农药暴露可以增加糖尿病的患病率和病死率。氧乐果是一种高毒的有机磷农药，以速效，不残留的特点广泛应用于农业生产中的防治病虫害。由于其急性毒性作用迅速，易造成不良结局，因此研究较多关注氧乐果的急性毒性作用，对其长期小剂量接触研究较少。本研究采用小剂量氧乐果对大鼠进行60天持续染毒，，观察大鼠骨骼肌中胰岛素信号传导途径的改变并对其发生的机制进行初步探讨。 目的：对大鼠进行持续60天的氧乐果经口染毒，通过测定大鼠血糖和血胰岛素水平，大鼠体内炎性因子和内质网应激水平，研究氧乐果对大鼠体内胰岛素信号传导途径的影响及其作用机制。为有机磷农药暴露对胰岛素抵抗乃至糖尿病发生的影响提供依据，丰富环境因素对糖尿病发生影响的实验数据。 方法： 1.8周龄健康Wistar雄性大鼠40只，随机分为4组，包括对照组（Control），低剂量组（LD），中剂量组（MD）和高剂量组（HD）。氧乐果为40%氧乐果乳油。氧乐果的给药剂量为：LD为5mg/Kg，MD为10mg/Kg，HD为20mg/Kg。Control组大鼠给予0.42ml/Kg的生理盐水灌胃。大鼠自由饮食饮水，每3d进行体重称量。连续经口染毒60天，取血，取材，进行各项指标测定。 2.血糖仪检测大鼠空腹血糖（FBG）水平；全自动放射免疫分析仪测定大鼠空腹胰岛素(FINS)水平。 3. ELISA法测定大鼠血清IL-6，TNF-α水平及大鼠肾脏和视网膜中AGEs水平。 4.凝胶电泳迁移率法（EMSA）检测大鼠骨骼肌中NF-κB活性 5. Western blot法检测大鼠骨骼肌中p-p38MAPK，p38MAPK，BiP，PERK，IRE1α，p-eIF2α，eIF2α，InsR，IRS-1，p-IRS-1Ser307和p-IRS-1Tyr612的表达水平。 结果： 1.体重变化：LD组、MD组和HD组大鼠体重显著低于Control组（P0.05）。LD组与MD组大鼠体重变化差异没有统计学意义；HD组大鼠体重显著低于LD组和MD组（P0.05）。 2. FBG，血清FINS水平：各组大鼠间FBG水平和血清FINS水平差异无统计学意义。 3.大鼠血清IL-6，TNF-α水平： Control组大鼠血清IL-6和TNF-α水平显著低于各氧乐果染毒组（P0.05）。MD和HD组大鼠血清IL-6，TNF-α水平显著高于LD组（P0.05）；HD组大鼠血清IL-6，TNF-α水平显著高于MD组（P0.05）。 4.大鼠肾脏和视网膜AGEs水平：氧乐果染毒组大鼠肾脏和视网膜AGEs水平均显著高于Control组（P0.05）。LD和MD组肾脏和视网膜AGEs水平显著低于HD组（P0.05）。LD组与MD组大鼠肾脏和视网膜AGEs水平差异不具有统计学意义（P0.05）。 5.大鼠骨骼肌NF-κB活性：氧乐果染毒组大鼠骨骼肌中NF-κB活性显著高于Control组（P0.05）。HD组大鼠骨骼肌中NF-κB的活性显著高于LD组和MD组（P0.05）。 6.大鼠骨骼肌中p-p38MAPK/p38MAPK的水平：氧乐果染毒组大鼠骨骼肌中p-p38MAPK/p38MAPK水平显著高于Control组（P0.05）。MD组和HD组大鼠骨骼肌p-p38MAPK/p38MAPK水平显著高于LD组（P0.05）；HD组大鼠骨骼肌p-p38MAPK/p38MAPK水平显著高于MD组（P0.05）。 7.大鼠骨骼肌中BiP，PERK，IRE1α，p-eIF2α和eIF2α的表达水平：氧乐果染毒组大鼠骨骼肌中BiP，PERK和IRE1α的表达水平均显著高于Control组（P0.05）。MD组和HD组大鼠骨骼肌BiP，PERK和IRE1α的表达水平显著高于LD组（P0.05）；HD组大鼠骨骼肌BiP，PERK和IRE1α的表达水平显著高于MD组（P0.05）。染毒组大鼠骨骼肌中p-eIF2α/eIF2α水平显著高于Control组（P0.05）。HD组大鼠骨骼肌p-eIF2α/eIF2α的表达水平显著高于LD和MD组（P0.05）；LD和MD组大鼠骨骼肌p-eIF2α/eIF2α水平的差异不具有统计学意义（P0.05）。 8.大鼠骨骼肌InsR，IRS-1，p-IRS-1Ser307和p-IRS-1Tyr612表达水平：大鼠骨骼肌中InsR和IRS-1表达水平的组间差异不具有统计学意义（P0.05）。染毒组大鼠骨骼肌p-IRS-1Ser307/IRS-1的水平均显著高于Control组（P0.05）。MD和HD组大鼠骨骼肌p-IRS-1Ser307/IRS-1的表达水平显著高于LD组（P0.05）； HD组大鼠骨骼肌p-IRS-1Ser307/IRS-1的表达水平显著高于MD组（P0.05）。染毒组大鼠骨骼肌p-IRS-1Tyr612/IRS-1的水平均显著低于Control组（P0.05）。MD和HD组大鼠骨骼肌p-IRS-1Tyr612/IRS-1的表达水平显著低于LD组（P0.05）； HD组大鼠骨骼肌p-IRS-1Tyr612/IRS-1的表达水平显著低于MD组（P0.05）。 结论： 1.氧乐果可以导致大鼠体内炎性因子水平升高。 2.氧乐果可以导致大鼠体内内质网应激相关蛋白表达增多。 3.氧乐果可以导致大鼠胰岛素受体底物Ser307位点磷酸化水平上升，Tyr612位点磷酸化水平降低，从而影响胰岛素信号的传导，其可能的机制包括氧化应激和内质网应激。
【关键词】：氧乐果 氧化应激 内质网应激 胰岛素信号传导途径 NF-κB
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R114
【目录】：

• 前言4-5
• 中文摘要5-8
• Abstract8-14
• 英文缩略词对照表14-15
• 第1章 绪论15-26
• 1. 糖尿病的流行病学现况15-16
• 2. 糖尿病的发病机制16-18
• 3. 内质网应激18-20
• 4. 氧化应激20-22
• 5. NF-κB 的重要作用22-23
• 6. 有机磷杀虫剂的使用现况23-24
• 7. 有机磷与氧化应激24
• 8. 有机磷与内质网应激24-25
• 9. 小结25-26
• 第2章 材料与方法26-36
• 2.1 实验材料26-29
• 2.1.1 实验动物26
• 2.1.2 主要的仪器和设备26
• 2.1.3 主要试剂26-28
• 2.1.4 主要试剂配制28-29
• 2.2 实验方法29-36
• 2.2.1 实验动物分组及处理29
• 2.2.2 空腹血糖（FBG）水平，血清中空腹胰岛素水平（FINS）的测定及样品采集29-30
• 2.2.3 组织匀浆的制备30
• 2.2.4 ELISA 法测定大鼠血清中 IL-6，TNF-α水平及肾脏和视网膜中 AGEs 水平30-31
• 2.2.5 组织中全蛋白提取及蛋白定量31
• 2.2.6 凝胶电泳迁移率法（EMSA）检测 NF-κB 活性31-34
• 2.2.7 Western Blot 方法检测蛋白表达水平34-35
• 2.2.8 统计分析35-36
• 第3章 结果36-48
• 3.1 大鼠体重36
• 3.2 大鼠 FBG 水平和血清 FINS 水平36-37
• 3.3 大鼠血清 IL-6，TNF-α水平37
• 3.4 大鼠肾脏和视网膜 AGEs 水平37-38
• 3.5 大鼠骨骼肌 NF-κB 活性38-39
• 3.6 大鼠骨骼肌中 p-p38 MAPK 和 p38 MAPK 的表达水平39-41
• 3.7 大鼠骨骼肌中 BiP，PERK，IRE1α，p-eIF2α和 eIF2α的表达水平41-45
• 3.8 大鼠骨骼肌 InsR，IRS-1，p-IRS-1 Ser307 和 p-IRS-1 Tyr612 表达水平45-48
• 第4章 讨论48-52
• 4.1 氧乐果致大鼠产生炎性反应48-49
• 4.2 氧乐果致大鼠骨骼肌内质网应激相关蛋白表达增加49-50
• 4.3 氧乐果致 NF-kB 途径的激活及胰岛素信号传导途径异常50-52
• 第5章 结论52-53
• 参考文献53-64
• 作者简介64-65
• 致谢65

【参考文献】

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本文编号：461528