發(fā)布時間：2017-07-08 20:13

  本文關(guān)鍵詞：負(fù)重跑運(yùn)動與MSTN抗體聯(lián)合對大鼠胰島素抵抗腎臟損傷的改善作用及分子機(jī)制研究

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【摘要】：目的：胰島素抵抗(IR)是包括代謝綜合征(MS)和糖尿病(DM)在內(nèi)的多種代謝障礙類疾病的關(guān)鍵誘因,并貫穿于此類疾病病理進(jìn)程的始終,其中,糖尿病腎病不僅是糖尿病并發(fā)癥的一種,而且也是糖尿病發(fā)展為終末期腎病(ESRD)和腎衰而導(dǎo)致死亡的重要因素之一。研究表明,在IR還未真正發(fā)展為糖尿病或糖尿病腎病這一不可逆轉(zhuǎn)的階段前,是可以通過科學(xué)、有效的干預(yù)手段,來達(dá)到預(yù)防和治療的目的,因此,本實(shí)驗(yàn)將以IR狀態(tài)下大鼠腎臟損傷模型為研究對象,通過對模型組大鼠施加不同方式運(yùn)動、MSTN抗體以及二者聯(lián)合的干預(yù)手段,并對干預(yù)后結(jié)果進(jìn)行分析,研究各干預(yù)方式對大鼠胰島素抵抗腎臟損傷的改善機(jī)制,以期從中探尋出一種對胰島素抵抗腎臟損傷具有防治意義的方法、手段,為臨床預(yù)防和治療糖尿病腎病及其相關(guān)疾病提供一個參考。方法：本實(shí)驗(yàn)選取SD雄性大鼠70只,兩月齡、體重170-220g,大鼠先以普通嚙齒類動物飼料適應(yīng)性飼養(yǎng)1w后,從70只大鼠中隨機(jī)挑選10只作為正常對照組(Normal Controls,簡稱NC),并以普通嚙齒類動物飼料繼續(xù)飼養(yǎng)20w,其余60只大鼠則以自制高脂飼料無差別飼養(yǎng)12w,以誘導(dǎo)建立大鼠胰島素抵抗腎臟損傷模型,判定模型構(gòu)建成功的標(biāo)準(zhǔn)是以口服葡萄糖耐量實(shí)驗(yàn)(OGTT)、胰島素糖耐量試驗(yàn)(ITT)和24h尿蛋白含量(每周對NC組和建模組大鼠24h尿蛋白測試一次)的檢測結(jié)果作為評估依據(jù)；待大鼠胰島素抵抗腎臟損傷模型構(gòu)建成功后,將模型組的60只大鼠隨機(jī)均分為6組：高脂模型對照/大鼠胰島素抵抗腎臟損傷模型對照組(High Fat Diet,簡稱HF組)、MSTN抗體組(MSTN Antibody,簡稱HM組)、中等負(fù)荷負(fù)重跑運(yùn)動組/負(fù)重跑運(yùn)動組(Medium Load Weight Treadmill Exercise,簡稱HML組)、有氧運(yùn)動組(Aerobic Exercise,簡稱HA組)、負(fù)重跑與有氧運(yùn)動聯(lián)合組(Medium Load Weight Treadmill Exercise With Aerobic Exercise,簡稱HML+A組)和負(fù)重跑與MSTN抗體聯(lián)合組(Medium Load Weight Treadmill Exercise With MSTN Antibody,簡稱HML+M組),除NC組、HF組外,其余5組根據(jù)其相應(yīng)的分組,各進(jìn)行8w不同方式的干預(yù),而在此期間,包括HF組在內(nèi)的其它5個干預(yù)組,均以高脂飼料繼續(xù)飼養(yǎng),并每隔10d對每組大鼠前肢抓力(連續(xù)測5次取均值)、體重測試一次；待8w干預(yù)期結(jié)束后,取大鼠全血血清,應(yīng)用試劑盒對大鼠血清中CK、FFA、HDL-c、LDL-c、CHO指標(biāo)進(jìn)行測試；取大鼠雙側(cè)腎臟,做腎臟組織切片并應(yīng)用HE染色、PAS染色、Masson染色和免疫組化的檢測方法,分析各組大鼠經(jīng)過不同干預(yù)方式后,大鼠腎臟損傷的改善程度和MSTN蛋白在腎臟中的表達(dá)量；通過提取大鼠腎臟皮質(zhì)部mRNA,應(yīng)用RT-PCR技術(shù),對大鼠腎臟皮質(zhì)部PI3K/Akt信號通路中關(guān)鍵蛋白分子和MSTN受體表達(dá)量進(jìn)行分析,綜合探討各干預(yù)方式,對改善大鼠胰島素抵抗腎臟損傷的分子機(jī)制和最優(yōu)方案。結(jié)果：1.經(jīng)過12w高脂膳食誘導(dǎo)結(jié)束后,對模型組大鼠進(jìn)行口服葡萄糖耐量試驗(yàn)(OGTT)和胰島素糖耐量實(shí)驗(yàn)(ITT)的檢測結(jié)果表明,HF組較NC組大鼠在對葡萄糖和胰島素的反應(yīng)敏感度上存在顯著性差異(P0.05),表現(xiàn)出HF組大鼠對血糖的調(diào)控存在著一種“遲鈍”的現(xiàn)象,另外,對大鼠24h尿蛋白含量的檢測結(jié)果表明,HF組在建模期的第8w開始出現(xiàn)尿蛋白含量高于NC組的趨勢,并在第10周時,這種差異呈現(xiàn)出P0.01的極顯著性差異,最后通過OGTT試驗(yàn)、ITT試驗(yàn)和24h尿蛋白含量這三項(xiàng)檢測結(jié)果,綜合評定大鼠胰島素抵抗腎臟損傷模型的成功構(gòu)建。2.通過對各干預(yù)組(HML組、HA組、HM組、HML+A組和HML+M組)進(jìn)行8w的干預(yù)期結(jié)束后,HML+A組和HML+M組較HF組大鼠在抓力、體重、腹膜脂肪重量以及腓腸肌重量上均存在明顯的改善趨勢,且組間差異性極顯著(P0.01),而各組大鼠在Lee's指數(shù)、比目魚肌重量以及胰腺重量的干預(yù)結(jié)果上卻不存在顯著性差異,另外,單因素干預(yù)組(HML組、HA組和HM組)較HF組在大鼠體重、抓力、腹膜脂肪重量、股四頭肌重量、腓腸肌重量以及胰腺重量上雖然存在一定程度的改善,但總的改善程度,卻不如聯(lián)合干預(yù)組那么顯著：通過對大鼠雙側(cè)腎臟稱重,計(jì)算大鼠腎臟肥大指數(shù)并進(jìn)行組間比較的結(jié)果顯示,HF組大鼠腎臟肥大程度和腎臟重量均高于其它各組,并呈現(xiàn)出顯著性差異(P0.05)。3.各組大鼠血清指標(biāo)的檢測結(jié)果表明,HF組大鼠血清HDL-c含量低于其它各組,且存在顯著性差異(P0.05)；而在大鼠血清LDL-c、CHO、FFA和CK的含量上,HF組普遍高于其它各組,其中,HF組與NC組、HA組在血清LDL-c的含量上,呈現(xiàn)出顯著性差異(P0.05),HF組與HML組、HML+M組、HML+A組大鼠血清CHO含量相比,存在顯著性差異(P0.05),另外在血清FFA和CK含量中,僅有NC組、HML組與HA組相比存在顯著性差異(P0.05),而其余各組大鼠間均不存在顯著性差異(P0.05)。4.對各組大鼠腎臟進(jìn)行組織切片,并通過HE染色、PAS染色以及Masson染色結(jié)果表明,HF組大鼠腎臟表現(xiàn)出局灶型腎小球腎炎的現(xiàn)象,在顯微鏡下可以觀察到腎小球基底膜嚴(yán)重增厚、血管袢模糊不清,部分腎小球區(qū)域出現(xiàn)臟層上皮與壁層上皮粘連和免疫細(xì)胞浸潤現(xiàn)象,且在腎小球與腎小管之間還存在著大量的纖維化樣變,呈現(xiàn)出腎小球萎縮和硬化的狀態(tài),但是通過與其它各組大鼠的腎臟組織切片結(jié)果進(jìn)行對比,顯示出各干預(yù)組大鼠腎小球損傷程度得到了一定程度的改善,尤其是聯(lián)合干預(yù)組(HML+A組和HAML+M組)腎小球的改善效果尤為顯著；另外通過對大鼠腎臟免疫組化的觀測結(jié)果表明,HF組大鼠腎臟中MSTN蛋白表達(dá)量高于其它各組,并與NC組相比,存在極顯著性差異(P0.01)。5.大鼠腎臟RT-PCR結(jié)果顯示,各干預(yù)方式對大鼠胰島素抵抗腎臟損傷均有一定程度的改善作用,這主要表現(xiàn)在與HF組相比,無論是PI3K/Akt信號通路的上游胰島素受體表達(dá)量,還是下游的mTOR、Glut4信號分子的表達(dá)量上,均表現(xiàn)出不同程度的上調(diào)作用,而對其下游具有抑制作用的FoxO1和GSK-3β的信號分子表達(dá)上,則呈現(xiàn)出一定程度的下調(diào)作用；另外,各干預(yù)組大鼠腎臟MSTN受體的表達(dá)量明顯低于HF組,這也從另一方面對大鼠腎臟PI3K/Akt信號通路起到了一定的促進(jìn)作用。結(jié)論：經(jīng)過8w的負(fù)重跑運(yùn)動、有氧運(yùn)動、MSTN抗體干預(yù)以及負(fù)重跑與有氧運(yùn)動/MSTN抗體的聯(lián)合干預(yù)后,就各組大鼠腎臟組織切片結(jié)果表明,干預(yù)組大鼠腎小球基底膜增生、炎癥反應(yīng)以及纖維化所導(dǎo)致的腎小球硬化和萎縮程度均已得到了初步的改善,尤其是聯(lián)合干預(yù)組大鼠,腎小球各方面機(jī)能狀態(tài)已基本趨于NC組腎小球機(jī)能狀態(tài)；另外,對大鼠腎臟肥大指數(shù)和血清指標(biāo)的分析結(jié)果表明,雖然各干預(yù)組均可對胰島素抵抗導(dǎo)致的腎臟肥大具有一定的改善作用,但還是屬聯(lián)合干預(yù)組的改善效果更佳,而在大鼠血清CHO、HDL-c的含量上,各干預(yù)組與HF組相比較,均表現(xiàn)出一定程度的改善作用；最后對各干預(yù)組大鼠腎臟PI3K/Akt信號通路和MSTN受體的RT-PCR結(jié)果表明,各干預(yù)方式均可對大鼠胰島素抵抗腎臟損傷具有良好的改善效果,這主要表現(xiàn)為與HF組相比,干預(yù)組大鼠不僅下調(diào)了MSTN受體和FoxO1、GSK-3β的表達(dá)量,而且還上調(diào)了胰島素受體和PI3K/Akt及其下游mTOR和Glut 4信號分子的表達(dá)量,這在一定程度上,將對于IR的改善都是非常有利的,綜上所述,雖然各干預(yù)方式均可以對大鼠胰島素抵抗腎臟損傷產(chǎn)生良好的改善作用,但就綜合的改善程度而言,還是聯(lián)合干預(yù)組更具優(yōu)勢,而這種顯著性的優(yōu)勢,也在提示我們,對于胰島素抵抗腎臟損傷的防治,可以通過多渠道不同治療手段的巧妙結(jié)合,勢必會達(dá)到一種更有效、更安全、更全面的治療效果,而這也為與IR相關(guān)的其它各類代謝性疾病的臨床防治工作,提供了一個新的思路。
【關(guān)鍵詞】：腎臟胰島素抵抗 負(fù)重跑運(yùn)動 MSTN抗體 PI3K/Akt 大鼠
【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：G804.7
【目錄】：

• 摘要3-6
• Abstract6-10
• 縮略詞表10-14
• 1 文獻(xiàn)綜述14-28
• 1.1 IR的概述14-19
• 1.1.1 IR的概念與研究現(xiàn)狀14-15
• 1.1.2 IR的分類與產(chǎn)生機(jī)制15
• 1.1.3 IR主要的信號通路PI3K/Akt15-17
• 1.1.4 IR誘發(fā)的各類疾病17-18
• 1.1.5 對IR治療的現(xiàn)狀18-19
• 1.2 IR誘發(fā)腎臟損傷的機(jī)理研究19-24
• 1.2.1 腎臟的解剖學(xué)特征與腎臟損傷的分類19-21
• 1.2.2 IR導(dǎo)致腎小球腎炎的病理特征21-22
• 1.2.3 IR與腎臟損傷的關(guān)聯(lián)22-23
• 1.2.4 腎臟損傷的治療途徑23-24
• 1.3 負(fù)重跑運(yùn)動干預(yù)Myostatin表達(dá)和胰島素抵抗腎臟損傷的研究進(jìn)展24-28
• 1.3.1 Myostatin的概述及與PI3K/Akt信號通路的關(guān)聯(lián)24-25
• 1.3.2 MSTN與胰島素抵抗腎臟損傷的相關(guān)性研究25-26
• 1.3.3 運(yùn)動改善IR的研究現(xiàn)況26
• 1.3.4 負(fù)重跑運(yùn)動對與IR誘發(fā)的腎臟損傷的相關(guān)性研究26-28
• 2 選題依據(jù)28-29
• 3 材料與方法29-40
• 3.1 實(shí)驗(yàn)所用主要試劑29-30
• 3.2 實(shí)驗(yàn)所用主要儀器30-31
• 3.3 動物模型的選取與構(gòu)建31-32
• 3.3.1 動物的選取與飼養(yǎng)環(huán)境31
• 3.3.2 動物模型的構(gòu)建與評價標(biāo)準(zhǔn)31-32
• 3.4 動物模型干預(yù)方案的制定與分組32
• 3.5 取材與各指標(biāo)的測定32-40
• 3.5.1 24h尿蛋白、血液指標(biāo)測試實(shí)驗(yàn)33
• 3.5.2 腎臟組織切片的處理33-35
• 3.5.3 腎臟組織免疫組化35-36
• 3.5.4 腎臟RNA的提取及RT-PCR36-38
• 3.5.5 RT-PCR引物詳單38-40
• 4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果40-69
• 4.1 負(fù)重跑運(yùn)動、有氧運(yùn)動及其二者聯(lián)合對大鼠胰島素抵抗腎臟損傷的改善機(jī)制研究與分析40-55
• 4.1.1 大鼠胰島素抵抗腎臟損傷模型的評價40-41
• 4.1.2 大鼠腎臟重量與腎臟肥大指數(shù)的比較41-42
• 4.1.3 大鼠體重、抓力、骨骼肌重量等指標(biāo)對比42-43
• 4.1.4 大鼠血清數(shù)據(jù)43-44
• 4.1.5 大鼠腎臟組織切片44-49
• 4.1.6 大鼠腎臟皮質(zhì)部RT-PCR結(jié)果與分析49-52
• 4.1.7 討論分析52-55
• 4.1.8 小結(jié)55
• 4.2 負(fù)重跑運(yùn)動、MSTN抗體以及二者聯(lián)合對大鼠胰島素抵抗腎臟的改善機(jī)制研究與分析55-69
• 4.2.1 大鼠腎臟重量與腎臟肥大指數(shù)的比較55-56
• 4.2.2 大鼠體重、抓力、骨骼肌重量等指標(biāo)對比56-57
• 4.2.3 大鼠血清數(shù)據(jù)57-58
• 4.2.4 大鼠腎臟組織切片58-63
• 4.2.5 大鼠腎臟皮質(zhì)部RT-PCR結(jié)果與分析63-66
• 4.2.6 分析與討論66-68
• 4.2.7 小結(jié)68-69
• 5 結(jié)論69-72
• 5.1 負(fù)重跑運(yùn)動、負(fù)重跑運(yùn)動與有氧運(yùn)動聯(lián)合能夠改善大鼠胰島素抵抗腎臟損傷69
• 5.2 負(fù)重跑運(yùn)動、MSTN抗體以及二者聯(lián)合能夠改善大鼠胰島素抵抗腎臟損傷69-70
• 5.3 負(fù)重跑運(yùn)動、MSTN抗體以及兩個聯(lián)合干預(yù)組對大鼠胰島素抵抗腎臟損傷的改善70-72
• 參考文獻(xiàn)72-77
• 致謝77-78
• 攻讀碩士期間的科研成果78

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6 吉星;知母提取物的成分分析及對T2DM大鼠干預(yù)代謝組學(xué)初探[D];廣東藥學(xué)院;2010年

7 曾志;促紅細(xì)胞生成素對新生大鼠缺氧缺血性腦損傷神經(jīng)保護(hù)作用的研究[D];暨南大學(xué);2011年

8 汪春彥;金蕎麥對克雷伯桿菌肺炎大鼠的保護(hù)作用及其機(jī)制[D];安徽醫(yī)科大學(xué);2011年

9 王媛媛;胡蘆巴總皂苷對大鼠脂肪肝的預(yù)防作用[D];新疆醫(yī)科大學(xué);2005年

10 徐莉;康復(fù)訓(xùn)練對腦梗死大鼠大腦可塑性機(jī)制的研究[D];第四軍醫(yī)大學(xué);2002年

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本文編號：536102