mfn2表达对高脂诱导的胰岛素抵抗大鼠肝脏糖、脂代谢的影响及机制研究

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1、河北医科大学博士学位论文Mfn2表达对高脂诱导的胰岛素抵抗大鼠肝脏糖、脂代谢的影响及机制研究姓名：甘可欣申请学位级别：博士专业：内科学指导教师：宋光耀201204中文摘要Mfn2表达对高脂诱导的胰岛素抵抗大鼠肝脏糖、脂代谢的影响及机制研究摘要近年来，2型糖尿病的患病率有急剧增加的趋势，据估计到2025年，患糖尿病的人数将超过3亿。胰岛素抵抗是肥胖和2型糖尿病早期重要的发病机制，已经成为重要公众健康问题。胰岛素抵抗状态下存在糖类和脂肪代谢效率降低。线粒体是机体能量代谢和供给的核心细胞器，在代谢性疾病中的作用不容忽视。已有研究表明线粒体功能障碍与胰岛素抵抗和2型糖尿病的发

2、生密切相关，可能是胰岛素抵抗的发生机制之一。线粒体功能异常包括氧化能力的降低及ATP合成的减少，可导致脂质沉积，引起胰岛素抵抗。线粒体形态结构的维持在调节能量代谢中发挥重要作用。线粒体是一种动态的细胞器，通过不断的融合和断裂过程来维持其网状结构及功能。线粒体融合蛋白(mitofusin，Mfn)促进线粒体融合，调节线粒体生物合成及网状结构的维持。而Mfn2是哺乳动物细胞中介导线粒体融合的关键蛋白之一。体内和体外实验模型表明生理或病理状态可导致Mfn2表达的改变，如糖尿病、肥胖、胰岛素抵抗下调Mfn2表达，而运动和体重减轻则上调Mfn2表达。有研究报道，下调Mfn2表达

3、使线粒体膜电位降低、氧耗及葡萄糖氧化能力降低，而上调Mfn2表达使线粒体膜电位增加，氧耗及葡萄糖氧化能力增强。先前研究表明高脂饮食下调了胰岛素抵抗大鼠骨骼肌M血2表达。越来越多的研究表明Mfn2表达与胰岛素抵抗状态相关，但具体机制仍不清楚。本课题通过高脂饮食喂养大鼠建立胰岛素抵抗模型，同时用饱和脂肪酸孵育HepG2细胞建立胰岛素抵抗细胞模型，采用重组腺病毒介导的基因转染方法上调Mfn2表达，研究Mfn2对胰岛素抵抗大鼠肝脏糖、脂代谢的的影响，分别在动物和细胞水平探讨其改善胰岛素抵抗的具体分子机制。本实验内容主要包括以下四部分：第一部分高脂诱导胰岛素抵抗发生及对肝脏Mf

4、n2表达的影响l中文摘要目的：建立高脂诱导的胰岛素抵抗动物模型，观察高脂对大鼠肝脏Mfn2表达的影响。方法：雄性Sprague．Dawley(SD)大鼠84只，体重60一80g，适应性喂养l周后，随机分为正常对照组(normaldiet，ND)12只和高脂组(high-fatdiet，HFD)72只。ND组给予基础饲料，热量组成为脂肪10．3％，碳水化合物65．5％，蛋白质24．2％，总热量为348kcal／1009；HFD组给予高脂饲料，其热量组成为：脂肪59．8％，碳水化合物20．1％，蛋白质20．1％，总热量为501kcal／1009。所有动物自由摄食饮水，明暗

5、周期为12h(6a／r1．6pm)，室温20℃．23。C。实验第8周末，两组分别随机选出6只进行清醒状态下高胰岛素．正葡萄糖钳夹(hyperinsulinaemiceuglycaemicclamp)实验，计算葡萄糖输注率(glucoseinfusionrate，GIR)，评价胰岛素敏感性。判断造模成功后，处死大鼠，留取血清及肝组织进行相关指标检测。血糖(bloodglucose，BG)应用快速血糖仪测定。血浆胰岛素(insulin，INS)、游离脂肪酸(freefattyacid，FFA)检测采用ELISA试剂盒测定。血甘油三酯(triglyceride，TG)及总胆

6、固醇(totalcholesterin，TC)用全自动生化分析仪测定。肝组织Mfn2mRNA及蛋白水平分别采用RealtimePCR及Westernblot方法检测。结果：1两组大鼠一般指标的比较各组大鼠体重随时间延长而增加，HFD组大鼠体重(357．0±32．5g)与ND组(355．7±39．0g)相比，差异无统计学意义(尸>O．05)。HFD组FBG水平(5．72±0．43mmol／L)高于ND组(5．21±0．38mmol／L)，差异有统计学意义(尸

7、统计学意义(P