潘永明，戎亦驪，黃俊杰，徐孝平，陳誠(chéng)，陳民利

(浙江中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究中心/比較醫(yī)學(xué)研究所，杭州 310053)

研究報(bào)告

高脂飲食對(duì)西藏小型豬胰島素抵抗及肝胰島素受體底物1、2表達(dá)的影響

潘永明，戎亦驪，黃俊杰，徐孝平，陳誠(chéng)，陳民利*

(浙江中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究中心/比較醫(yī)學(xué)研究所，杭州 310053)

目的探討高脂飲食對(duì)西藏小型豬胰島素抵抗(IR)及肝胰島素受體底物(IRS)1、2表達(dá)的影響。方法將10只西藏小型豬隨機(jī)分為正常對(duì)照組(Ctr)5只飼喂普通飼料、IR模型(IR model)組5只飼喂高脂飼料，連續(xù)造模12周。造模12周后，稱重并測(cè)量體長(zhǎng)，計(jì)算體質(zhì)量指數(shù)(BMI)，空腹取前腔靜脈血測(cè)定總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL-C)、高密度脂蛋白(HDL-C)、甘油三酯(TG)、游離脂肪酸(FFA)、空腹血糖(FBG)和胰島素(insulin)，計(jì)算胰島素抵抗指數(shù)(homeostasis model assessment-estimated insulin resistance,HOMA-IR)；同時(shí)進(jìn)行糖耐量試驗(yàn)，并計(jì)算糖耐量曲線下面積(AUC)；取肝組織檢測(cè)IRS-1和IRS-2基因和蛋白表達(dá)，并行油紅O、PAS和HE染色，分別觀察肝脂質(zhì)沉積、糖原及組織病理變化。結(jié)果與正常對(duì)照組比，IR模型組體重、BMI指數(shù)、TC、LDL-C、HDL-C、FFA、FBG、insulin和HOMA-IR指數(shù)均顯著升高(P<0.05，P<0.01)；糖耐量試驗(yàn)顯示血糖和胰島素水平曲線下降延緩，而AUC血糖和AUC胰島素均明顯升高(P<0.05，P<0.01)；肝組織中出現(xiàn)脂質(zhì)沉積、糖原增加和局部肝細(xì)胞濁腫、部分胞核消失或被擠向一端，偶見淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)；同時(shí)肝組織中IRS-1和IRS-2 mRNA和蛋白表達(dá)均顯著降低(P<0.05，P<0.01)。結(jié)論高脂飲食可引起西藏小型豬胰島素抵抗，肝組織IRS-1和IRS-2表達(dá)降低是高脂飲食影響西藏小型豬胰島素敏感性的分子機(jī)制之一。

西藏小型豬；高脂飲食；胰島素抵抗；胰島素受體底物

高熱量飲食能促進(jìn)代謝綜合征(metabolic syndrome,MS)的發(fā)生，并且富含高脂和碳水化合物的飲食與胰島素抵抗(insulin resistance,IR)明顯相關(guān)[1,2]。據(jù)報(bào)道[3]，約有25%的正常人群、60%～75%的糖耐量減低人群及85%～90%的2型糖尿病患者均存在IR，可見，IR不僅是2型糖尿病發(fā)生發(fā)展的啟動(dòng)因素和重要環(huán)節(jié)，還是肥胖、高血壓、高血脂和心血管疾病的共同土壤[4]。然而胰島素敏感性受損的患者并不是所有都將發(fā)展至2型糖尿病，但高發(fā)病率和高死亡率都存在于IR的患者中[5]。在所有IR發(fā)生的靶器官中，肝不僅是維持機(jī)體糖脂代謝平衡的重要器官，也是IR發(fā)生的靶器官之一。肝胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的缺陷，均會(huì)影響到全身IR的發(fā)生和2型糖尿病的發(fā)病進(jìn)程。胰島素受體底物(insulin receptor substrate,IRS)是胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的重要因子，主要以IRS-1和IRS-2為主，在IR的發(fā)生中起著關(guān)鍵的作用。西藏小型豬(Tibet minipig,TMP)作為我國(guó)特有的小型豬品種，本課題組前期發(fā)現(xiàn)高脂飲食誘導(dǎo)能產(chǎn)生高脂血癥、糖耐量異常、高血壓和動(dòng)脈粥樣硬化[6]，但是否與肝胰島素受體底物表達(dá)異常有關(guān)，還尚不清楚。為此，本研究采用高脂誘導(dǎo)西藏小型豬發(fā)生IR，觀察肝組織中IRS-1和IRS-2的表達(dá)情況，為完善構(gòu)建小型豬IR動(dòng)物模型的制備提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

普通級(jí)4～5月齡雄性西藏小型豬(TMP)，體重為10～14 kg，10只，購(gòu)自南方醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心【SCXK(粵)2011-0015】；飼養(yǎng)于本中心普通級(jí)小型豬實(shí)驗(yàn)室【SYXK(浙)2013-0164】，室內(nèi)溫度：20℃～22℃，相對(duì)濕度：40%～65%，12 h/12 h明暗交替，自由飲水，并按實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用的3R原則給予人道主義關(guān)懷。

1.2 試劑與儀器

空腹血糖(FBG)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL-C)、高密度脂蛋白(HDL-C)試劑盒均購(gòu)自上海申能德賽診斷技術(shù)有限公司；胰島素(insulin)和游離脂肪酸(FFA)ELISA試劑盒均購(gòu)自南京建成生物工程研究所；油紅O購(gòu)自Sigma公司；PAS染色試劑盒購(gòu)自南京建成科技有限公司；熒光定量試劑盒(SYBR Premix Ex TaqTMII)購(gòu)自日本TaKaRa公司；IRS-1和IRS-2抗體購(gòu)自Santa Cruz公司；7020全自動(dòng)生化分析儀(日本日立公司)、Thermo Varioskan Flash連續(xù)光譜酶標(biāo)儀(芬蘭Thermo Fisher公司)、IQ5 PCR儀(美國(guó)Bio-Rad公司)、ASP 200S封閉式組織自動(dòng)脫水機(jī)、RM2245型石蠟切片機(jī)和CM1950型冰凍切片機(jī)(美國(guó)徠卡公司)、濱松NanoZoomer數(shù)字切片掃描儀(濱松光子公司)、Wes全自動(dòng)蛋白質(zhì)印跡定量分析系統(tǒng)(美國(guó)ProteinSimple 公司)。

1.3 西藏小型豬IR模型的建立

所有西藏小型豬經(jīng)適應(yīng)性飼養(yǎng)后，空腹取前腔靜脈肝素抗凝血，檢測(cè)糖脂代謝、肝腎功能和血常規(guī)指標(biāo)均無(wú)異常后開始正式實(shí)驗(yàn)。將西藏小型豬隨機(jī)分成正常對(duì)照組(control group,Ctr)和IR模型組(insulin resistance group,IR model)各5只，其中正常對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼料；IR模型組飼喂高脂飼料(1.5%膽固醇、15%起酥油、10%蛋黃粉、0.5%食鹽和73%基礎(chǔ)飼料)，攝食量每天按2.5%體重分兩次等量給予，連續(xù)12周。

1.4 觀察指標(biāo)

1.4.1 表型特性

造模12周時(shí)，禁食12 h后稱重并測(cè)量體長(zhǎng)(體長(zhǎng)以兩耳中間線至尾根部的距離)，計(jì)算體質(zhì)量指數(shù)，即：體重(kg)/體長(zhǎng)(m2)，同時(shí)取前腔靜脈肝素抗凝血，分離血漿，在7020全自動(dòng)生化分析儀上測(cè)定血漿中空腹血糖(FBG)、TC、LDL-C、HDL-C、TG水平的變化，同時(shí)采用ELISA法測(cè)量胰島素水平的變化，計(jì)算胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)，即空腹血糖×空腹胰島素/22.5。

1.4.2 糖耐量試驗(yàn)

試驗(yàn)前先對(duì)小型豬進(jìn)行吊床適應(yīng)訓(xùn)練，然后試驗(yàn)當(dāng)天將小型豬禁食不禁水18 h，并稱重后保定于吊床中，于小型豬右耳緣靜脈建立靜脈通路，隨后穩(wěn)定30 min后，從靜脈通路中取給糖前(0 min)的靜脈血，此后向靜脈內(nèi)注射0.5 g/kg的葡萄糖注射液，并在2 min內(nèi)注射完畢，然后在靜脈通路中取給糖后5、15、30、60、90、120 min的靜脈血，檢測(cè)血糖和胰島素水平，計(jì)算曲線下面積AUC。

1.4.3 RT-PCR法檢測(cè)肝組織中IRS-1和IRS-2 mRNA

取各組肝組織，先后用TaKaRa公司的總RNA提取試劑盒和逆轉(zhuǎn)錄試劑盒依次提取肝組織總RNA和逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA，然后采用TaKaRa SYBR Premix Ex TaqTMⅡ試劑盒進(jìn)行RT-PCR擴(kuò)增。mRNA 引物序列見表1，由生工生物工程(上海)有限公司設(shè)計(jì)并合成，反應(yīng)條件為95℃預(yù)變性30 s，循環(huán)次數(shù)1次；95℃變性5 s和60℃退火34 s，循環(huán)次數(shù)40次；GAPDH作為內(nèi)參，并在Bio-Rad iQ5 PCR儀上檢測(cè)并獲得目的基因Ct值，并用2-△△Ct法計(jì)算IRS-1和IRS-2 mRNA的相對(duì)表達(dá)量。

表1 引物序列Tab.1 Sequences of the used primers

1.4.4 Simple Western法檢測(cè)肝組織中IRS-1和IRS-2蛋白

取肝組織80 mg，用凱基全蛋白試劑盒提取總蛋白。根據(jù)ProteinSimple操作說(shuō)明書進(jìn)行簡(jiǎn)單Western分析。即在預(yù)裝了必需試劑的微孔板中加入肝組織蛋白樣本和一抗IRS-1或IRS-2(用Wes Antibody Diluent II以1∶5稀釋)，然后將微孔板和一次性的毛細(xì)管卡盒插入儀器中，用Compass軟件(ProteinSimple)分析數(shù)字圖像，檢測(cè)IRS-1和IRS-2蛋白含量，并以β-action作為內(nèi)參進(jìn)行對(duì)照，以二者的比值代表IRS-1和IRS-2蛋白的表達(dá)。

1.4.5 肝脂質(zhì)、糖原沉積和組織病理觀察

取同部位新鮮肝組織分成兩份，其中一份用包埋劑包埋并冷凍后，在冰凍切片機(jī)上切片，厚度為8 μm，行油紅O染色15 min，50%乙醇分色并水洗，封膠，觀察脂質(zhì)沉積情況；另一份固定于4%甲醛溶液中，脫水、透明、浸蠟和包埋，用切片機(jī)切成4 μm薄片，分別行蘇木素-伊紅(HE)染色和PAS染色，觀察肝組織病理和肝糖原的變化。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

所有數(shù)據(jù)均用±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，兩兩比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，P<0.05表示有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

2 結(jié)果

2.1 高脂飲食對(duì)西藏小型豬表型特征的影響

高脂飲食12周后，IR模型組小型豬體重、BMI指數(shù)、血漿TC、LDL-C、HDL-C、FFA、FBG和insulin水平及HOMA-IR指數(shù)均顯著高于正常對(duì)照組(P<0.05，P<0.01)；但TG水平差異無(wú)顯著性(P>0.05)(表2)。

2.2 高脂飲食對(duì)西藏小型豬糖耐量的影響

靜脈注射葡萄糖耐量試驗(yàn)顯示，高脂飲食12周后IR模型組小型豬在給糖前、給糖后15～120 min各時(shí)間點(diǎn)的血糖濃度均明顯高于正常對(duì)照組(P<0.05，P<0.01)；同時(shí)胰島素水平在給糖后5～60 min 和90 min時(shí)均顯著高于正常對(duì)照組(P<0.05，P<0.01)；且IR模型組血糖和胰島素曲線下面積AUC均顯著高于正常對(duì)照組(P<0.05，P<0.01)(圖1)。

2.3 高脂飲食對(duì)西藏小型豬肝組織IRS-1和IRS-2基因和蛋白表達(dá)的影響

高脂飲食誘導(dǎo)12周后IR模型組西藏小型豬肝組織IRS-1和IRS-2 mRNA和蛋白表達(dá)均明顯低于正常對(duì)照組(P<0.05，P<0.01)(圖2)。

2.4 高脂飲食對(duì)西藏小型豬肝組織的病理變化

HE染色顯示，正常對(duì)照組肝小葉輪廓清晰且結(jié)構(gòu)完整，肝細(xì)胞以中央靜脈為中心呈放射狀，胞質(zhì)豐富，胞核藍(lán)染，偶見雙核，排列整齊，未見炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)；IR模型組部分肝小葉邊界不清，肝細(xì)胞層次排列紊亂，局部肝細(xì)胞濁腫，大小不一，且部分胞核消失或被擠向一端，偶見散在淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)。油紅O染色顯示，正常對(duì)照組肝組織未見脂質(zhì)沉著，而IR模型組肝組織中有少量的脂質(zhì)沉著；此外，PAS染色顯示，IR模型組肝糖原含量明顯高于正常對(duì)照組(圖3)。

表2 高脂飲食對(duì)西藏小型豬表型特性的觀測(cè)Tab.2 Observation on phenotypic characteristics of the Tibet minipigs induced by high fat diet

分組Groups甘油三酯/mmol/LTG游離脂肪酸/μmol/LFFA空腹血糖/mmol/LFBG空腹胰島素/mU/LFastinginsulin胰島素抵抗指數(shù)HOMA?IR正常對(duì)照組Controlgroup0 19±0 04378 37±35 444 30±0 7019 13±4 393 70±1 11IR模型組IRModelgroup0 21±0 071282 35±641 01Δ5 69±1 00Δ39 07±7 56ΔΔ9 80±2 18ΔΔ

注：與正常對(duì)照組比，ΔP<0.05,ΔΔP<0.01。
Note.Compared with the control group,ΔP<0.05,ΔΔP<0.01.

注：糖耐量曲線時(shí)間-血糖效應(yīng)圖(A)；糖耐量曲線下面積(B)；糖耐量曲線時(shí)間-胰島素效應(yīng)圖(C)；胰島素曲線下面積(D)；與正常對(duì)照組比，ΔP<0.05,ΔΔP<0.01。圖1 高脂飲食對(duì)西藏小型豬糖耐量的影響Note.A,glucose tolerance curve time-blood glucose effect; B,area under curve of glucose tolerance; C,glucose tolerance curve time-insulin effect; D,area under curve of insulin.Compared with the control group,ΔP<0.05,ΔΔP<0.01.Fig.1 Effects of high fat diet on glucose tolerance in the Tibet minipigs

注：肝組織中IRS-1mRNA(A)和蛋白(B)表達(dá)；肝組織中IRS-2 mRNA(C)和蛋白(D)表達(dá)；與正常對(duì)照組比，ΔP<0.05,ΔΔP<0.01。圖2 高脂飲食對(duì)西藏小型豬肝組織IRS-1和IRS-2基因和蛋白表達(dá)的影響Note.The expression of IRS-1 mRNA (A) and protein (B) in liver tissue.The expression of IRS-2 mRNA (C) and protein (D) in liver tissue; Compared with the control group,ΔP<0.05,ΔΔP<0.01.Fig.2 Effects of high fat diet on expressions of IRS-1 and IRS-2 gene and protein in the liver tissue of Tibet minipigs

注：肝組織HE染色：正常對(duì)照組(A)和IR模型組(B)，× 200；肝組織油紅O染色：正常對(duì)照組(C)和IR模型組(D)，紅色箭頭表示脂質(zhì)沉著，× 400；肝組織PAS染色：正常對(duì)照組(E)和IR模型組(F)，× 100。圖3 高脂飲食對(duì)西藏小型豬肝脂質(zhì)沉積、肝糖原和組織病理的變化Note: HE staining in liver tissue: Ctr group (A) and IR model group (B),oil red O staining.Ctr group (C) and IR model group (D),red arrows show lipid deposition,PAS staining.Ctr group (E) and IR model group (F).Fig.3 Changes of lipid deposition,glycogen and histopathological changes in the liver tissues of Tibet minipigs fed with high fat diet

3 討論

IR指胰島素促進(jìn)葡萄糖攝取和利用的生物效應(yīng)下降，導(dǎo)致代償性分泌過多的胰島素，故高胰島素血癥是其的重要標(biāo)志。雖然IR在很大程度上與遺傳因素有關(guān)，如近年發(fā)現(xiàn)胰島素及胰島素受體基因突變所致胰島素失活或活性降低，或胰島素信號(hào)傳導(dǎo)障礙而使胰島素作用喪失或減弱；但膳食和生活方式等環(huán)境因素與IR的發(fā)生也密切相關(guān)，如高脂攝入、高飽和脂肪酸、低膳食纖維等都會(huì)引起IR。王德峰等[7]研究表明飲食因素參與了IR的發(fā)生，且高脂飲食的作用強(qiáng)于高糖飲食；而且高脂飲食能促進(jìn)糖脂代謝的紊亂，導(dǎo)致胰島素敏感性的下降，從而產(chǎn)生IR。近來(lái)無(wú)論是小型豬還是大豬品系在模擬人類MS和在優(yōu)化治療策略研究評(píng)價(jià)中均已體現(xiàn)出較大的應(yīng)用價(jià)值，因其不僅能使用標(biāo)準(zhǔn)的診斷和治療技術(shù)，并能收集足夠的體液和組織樣本，加快臨床轉(zhuǎn)化。盡管已知高脂飲食能誘導(dǎo)IR和升高血漿TC水平，但不同品系豬對(duì)IR發(fā)生存在一定的差異，如Larsen等[8]發(fā)現(xiàn)高脂飲食3個(gè)月可使雄性G?ttingen小型豬空腹血糖受損和胰島素水平增加，發(fā)生IR；Dyson等[9]報(bào)道雌性O(shè)ssabaw豬高脂飲食9周即可形成IR、糖耐量受損、血脂紊亂、高血壓和早期動(dòng)脈粥樣硬化；但雄性Yucatan小型豬即使高熱量飲食20周也不能形成MS[10]。相比國(guó)外品系的小型豬，國(guó)內(nèi)小型豬IR的發(fā)生大多采用高糖高脂飲食，如陳華等[11]報(bào)道五指山小型豬和巴馬小型豬用高脂高糖飼料誘導(dǎo)5～6個(gè)月后出現(xiàn)胰島素升高和胰島素敏感性下降，而中國(guó)農(nóng)大小型豬則不敏感；席守民等[12]發(fā)現(xiàn)高脂高糖飼料誘導(dǎo)2～3個(gè)月出現(xiàn)血糖和胰島素水平升高，出現(xiàn)IR，并在8個(gè)月時(shí)出現(xiàn)糖尿病和動(dòng)脈粥樣硬化；而對(duì)高脂誘導(dǎo)IR發(fā)生的報(bào)道甚少。為此，本研究發(fā)現(xiàn)高脂飲食能誘發(fā)西藏小型豬產(chǎn)生了一系列的糖脂代謝紊亂，如空腹血糖、胰島素和血脂水平的升高，導(dǎo)致體內(nèi)游離FFA的劇增，顯著升高胰島素抵抗指數(shù)，提示高脂飲食能引起西藏小型豬產(chǎn)生IR，這與本課題組前期西藏小型豬動(dòng)脈粥樣硬化模型制備中IR形成時(shí)間較為接近[13]，表明高脂誘發(fā)西藏小型豬IR形成是可再現(xiàn)的，也證實(shí)了糖脂代謝異常是產(chǎn)生IR的主要原因之一，其形成的可能原因：長(zhǎng)期給予高脂飲食后西藏小型豬肥胖，如BMI指數(shù)升高，使得機(jī)體神經(jīng)內(nèi)分泌功能對(duì)胰島β細(xì)胞的作用發(fā)生改變，降低了胰島素的敏感性；另外，為維持體內(nèi)血糖水平，需要刺激胰島β細(xì)胞增加胰島素的分泌，進(jìn)而導(dǎo)致血漿胰島素水平的升高，引發(fā)IR；此外，糖耐量試驗(yàn)也顯示高脂飲食導(dǎo)致西藏小型豬葡萄糖耐量減低，促進(jìn)了脂肪分解并轉(zhuǎn)化為游離FFA，而高游離FFA水平又會(huì)加重機(jī)體IR[14,15]。

目前發(fā)現(xiàn)高血漿游離FFA可誘發(fā)肝IR[16]，而且肝代謝的早期變化與IR、肥胖及2糖尿病的發(fā)生發(fā)展十分密切。高脂飲食也可導(dǎo)致西藏小型豬產(chǎn)生肝代謝的早期變化，表現(xiàn)為肝組織中有少量脂質(zhì)沉著、肝糖原增加，局部肝細(xì)胞濁腫，且部分胞核消失或被擠向一端，并可偶見散在淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)。肝糖原是葡萄糖聚合物以糖原的形式貯存于肝，一旦機(jī)體需要時(shí)便可分解成葡萄糖并轉(zhuǎn)化為能量。本研究發(fā)現(xiàn)高脂誘導(dǎo)后西藏小型豬肝糖原增加，這與張小華等[4]報(bào)道高脂飲食促進(jìn)IR大鼠肝糖原升高的結(jié)果較為一致，其可能與機(jī)體血漿FFA增加的同時(shí)胰島素分泌增多，抑制了肝糖原的分解，使得肝葡萄糖輸出的能力降低，導(dǎo)致肝糖原儲(chǔ)存增加；而且肝葡萄糖輸出依賴于胰島素的調(diào)節(jié)作用，故不同于處于2型糖尿病或IR存在胰島素作用缺陷時(shí)的狀態(tài)，此時(shí)由于機(jī)體合成和降解肝糖原的能力發(fā)生紊亂，導(dǎo)致肝葡萄糖輸出增加，會(huì)引起肝糖原減少和血糖升高[17]。此外，現(xiàn)已證實(shí)IR的發(fā)生與胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)障礙有關(guān)，而IRS是胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中受體后水平的重要信號(hào)蛋白，以IRS-1和IRS-2起主要作用。除骨骼肌和脂肪組織外，肝也是IRS-1表達(dá)和胰島素作用的靶組織，且發(fā)現(xiàn)IRS-1主要調(diào)節(jié)胰島素的分泌。已有的研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)FA增高可促進(jìn)肝IRS-1絲氨酸307位點(diǎn)的磷酸化而誘發(fā)IRS-1降解[18]。IRS-2主要在肝和胰腺β細(xì)胞中大量表達(dá)，Withers等[19]發(fā)現(xiàn)抑制IRS-2表達(dá)會(huì)損害外周胰島素信號(hào)通路和胰腺β細(xì)胞功能；Kubota等[20]發(fā)現(xiàn)小鼠敲除IRS-2基因后發(fā)生肝IR。同樣體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)慢性胰島素刺激可使IRS-1和IRS-2蛋白水平降低[21]。在本試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)高脂飲食對(duì)西藏小型豬肝組織中IRS-1和IRS-2 mRNA和蛋白表達(dá)出現(xiàn)明顯降低，提示長(zhǎng)期高脂飲食所致高胰島素血癥也參與了IRS表達(dá)的降低。

綜上所述，高脂飲食可引起西藏小型豬胰島素抵抗、肝脂質(zhì)沉積和肝糖原蓄積、脂質(zhì)紊亂、糖耐量減低、FFA和胰島素水平升高，導(dǎo)致肝組織中IRS-1和IRS-2表達(dá)的降低，使得胰島素信號(hào)傳導(dǎo)障礙，降低了胰島素敏感性，這可能是高脂飲食導(dǎo)致西藏小型豬胰島素抵抗的分子機(jī)制之一。

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Influenceofhighfatdietoninsulinresistanceandexpressionofliverinsulinreceptorsubstrate1and2inTibetminipigs

PAN Yong-ming,RONG Yi-li,HUANG Jun-jie,XU Xiao-ping,CHEN Cheng,CHEN Min-li*

(Laboratory Animal Research Center/ Institute of Comparative Medicine,Zhejiang Chinese Medical University,Hangzhou 310053,China)

ObjectiveTo explore the effects of high fat diet on insulin resistance (IR) and the expression of liver insulin receptor substrate (IRS) 1 and 2 in Tibet minipigs.MethodsTen Tibet minipigs were randomly divided into 2 groups,normal control (Ctr,n=5) group was fed with normal diet,and IR model (n=5) group fed with high fat/cholesterol diet for 12 weeks.After the establishment of pig models for 12 weeks,the body weight and body length were measured and body mass index (BMI) was calculated,and the changes of total cholesterol (TC),low density lipoprotein (LDL-C),high density lipoprotein (HDL-C),triglyceride (TG),free fatty acids (FFA),fasting blood glucose (FBG),fasting insulin (insulin) and homeostasis model assessment-insulin resistance (HOMA-IR) were detected.Glucose tolerance test was performed,the area under the curve of glucose tolerance (AUC) was also calculated,and the expressions of IRS-1 and IRS-2 gene and protein in liver tissue were detected.The lipid deposition,liver glycogen and pathological changes were examined by pathology using oil-red O,PAS and HE staining,respectively.ResultsCompared with the control group,the body weight,BMI index,TC,LDL-C,HDL-C,FFA,FBG,insulin and HOMA-IR were significantly increased (P<0.05,P<0.01).Intravenous glucose tolerance test showed that the curve of blood glucose and insulin levels were slowed down,while AUCglucoseand AUCinsulinwere significantly increased (P<0.05,P<0.01).Lipid deposition and liver glycogen were increased,and partial hepatocyte swelling,part of the nuclei disappeared or were pushed to one end,occasionally scattered infiltration of lymphocytes in the liver tissue.Furthermore,the expressions of IRS-1 and IRS-2 mRNA and protein were significantly decreased (P<0.05,P<0.01).ConclusionsHigh fat diet can induce insulin resistance in Tibet minipigs.The decreased IRS-1 and IRS-2 expression in the liver may be one of the molecular mechanisms involved in the effects of high fat diet on insulin sensitivity in Tibet minipigs.

Tibet minipig; High fat diet; Insulin resistance; Insulin receptor substrate

CHEN Min-li.E-mail: cmli991@aliyun.com.

浙江省科技廳公益性項(xiàng)目(No.2015C37106)；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No.31572346)；浙江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No.LY16C040001)；浙江中醫(yī)藥大學(xué)校級(jí)科研基金項(xiàng)目(No.2015ZG19)；浙江中醫(yī)藥大學(xué)比較醫(yī)學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)(No.XTD201301)。

潘永明(1979-)，男，副研究員，研究方向：實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與比較醫(yī)學(xué)。E-mail: pym918@126.com

陳民利(1963-)，女，教授，研究方向：實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與比較醫(yī)學(xué)。E-mail: cmli991@aliyun.com

Q95-33

A

1005-4847(2017) 06-0611-07

10.3969/j.issn.1005-4847.2017.06.005

2017-04-12