側(cè)腦室注射CART對T2DM大鼠胰島素調(diào)節(jié)作用及機(jī)制初步研究
發(fā)布時間:2018-05-13 15:58
本文選題:可卡因-苯丙胺轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)肽(CART) + 2型糖尿病; 參考:《第三軍醫(yī)大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:1.背景與目的 2型糖尿病是一種代謝性疾病,病理過程是由胰島素抵抗為主伴胰島素相對不足逐漸發(fā)展成為胰島素分泌缺陷為主伴胰島素抵抗,以至于人體不能有效利用胰島素,使患者體內(nèi)的胰島素處于一種相對缺乏狀態(tài);典型癥狀是“三多一少”,即多尿、多食、多飲及消瘦;主要特征是慢性血葡萄糖水平增高;主要原因是胰島素作用缺陷和/或胰島素分泌紊亂;長期的高血糖水平對胰島β細(xì)胞產(chǎn)生毒性作用,繼發(fā)引起脂代謝紊亂,影響心臟、腎臟、肝臟及神經(jīng)等功能,導(dǎo)致心腦血管并發(fā)癥、糖尿病腎病、糖尿病肝病、神經(jīng)病變以及周圍血管病變等多種并發(fā)癥。因此促進(jìn)胰島素分泌,降低血糖水平成為治療2型糖尿病的重要策略。 可卡因-苯丙胺轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)肽(cocaine and amphetamine regulated transcript,CART)是一種重要的內(nèi)源性神經(jīng)肽,廣泛分布在大腦和胃腸系統(tǒng)中,參與調(diào)節(jié)食物攝入量、體重、感知覺、中樞神經(jīng)、自主神經(jīng)系統(tǒng)以及內(nèi)分泌等多種生理功能。研究表明人類CART基因定位于染色體5q13 14,此區(qū)域已證明是一個肥胖易感位點,這一發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步證明CART參與了進(jìn)食調(diào)節(jié)及在人類肥胖癥中參與了能量平衡的作用。人類CART基因突變使得其代謝率降低,,發(fā)生2型糖尿病的幾率更高。在CART基因敲除小鼠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)其β細(xì)胞形態(tài)有所改變,葡萄糖刺激胰島素分泌(GSIS)功能受到抑制,體重明顯增加,胰島功能減退,提示CART可能具有維持正常胰島功能的作用。CART除了在胰腺內(nèi)分泌細(xì)胞表達(dá)外,同時在胰腺神經(jīng)纖維和胰腺神經(jīng)節(jié)胞體中也有廣泛表達(dá)。大鼠胰腺組織中的副交感神經(jīng)能刺激胰島素分泌,因此CART在胰腺副交感神經(jīng)中的表達(dá)提示CART不僅能調(diào)節(jié)胰島內(nèi)分泌細(xì)胞功能,還參與調(diào)節(jié)副交感神經(jīng)調(diào)控的胰島功能。CART作為一種新型的內(nèi)源性神經(jīng)肽,具有活性高、毒副作用低和耐受性好等優(yōu)點,因其具有控制胰島功能,調(diào)節(jié)胰島素分泌的特點成為治療2型糖尿病的熱點研究藥物。側(cè)腦室(LV)周圍連接著各種重要核團(tuán),是腦脊液循環(huán)的重要樞紐,在臨床應(yīng)用和動物試驗中將側(cè)腦室給藥作為常用給藥途徑。因此我們在本課題中選擇側(cè)腦室給藥作為給藥途徑,注射CART后研究其對胰腺組織中胰島素的調(diào)節(jié)作用,并對機(jī)制進(jìn)行了初步研究。 2.研究內(nèi)容 2.1第一部分:側(cè)腦室注射CART對2型糖尿病大鼠血中TC、TG、HDLC、LDLC和HbA1C含量影響 2.2第二部分:側(cè)腦室注射CART對2型糖尿病大鼠FBG、空腹胰島素、血糖藥時曲線下面積(AUC)、血清胰島素藥時曲線下面積以及組織胰島素影響 2.3第三部分:側(cè)腦室注射CART對2型糖尿病大鼠胰腺組織INS mRNA影響 2.4第四部分:大鼠胰腺組織中CART和INS定位及側(cè)腦室注射CART干預(yù)前后對胰腺組織中CART和INS表達(dá)影響 2.5第五部分:CART對2型糖尿病大鼠胰島INS-1細(xì)胞胰島素分泌的影響 3.方法 3.1動物分組和建立2型糖尿病大鼠模型將健康SD雄性大鼠禁食12小時后,剪尾取血并測定FBG小于10mmol/L者,按照隨機(jī)數(shù)字法分成6組:⑴正常組;⑵正常/LV注射ACSF組;⑶正常/LV注射CART組;⑷2型糖尿病組;⑸2型糖尿病/LV注射ACSF組;⑹2型糖尿病/LV注射CART組。將糖尿病組、糖尿病/LV注射ACSF組和糖尿病/LV注射CART組大鼠使用高糖高脂飼料喂食4周,禁食12小時后,以40mg/kg鏈脲佐菌素(Streptozotocin, STZ)進(jìn)行腹腔注射,用于建立2型糖尿病大鼠模型。72小時后采用剪尾取血測定其FBG大于16.7mmol/L者,即為2型糖尿病造模成功。 3.2側(cè)腦室注射ACSF/CART及血液中TC、TG、HDLC、LDLC和HbA1C含量檢測在確定造模成功24小時后,將空腹的正常/LV注射ACSF組、正常/LV注射CART組、糖尿病/LV注射ACSF組和糖尿病/LV注射CART組分別麻醉后,使用腦定位儀并結(jié)合大鼠腦圖譜對側(cè)腦室進(jìn)行定位、開孔,分別注入0.2nmol ACSF/CART。24小時后采用腹主動脈取血,測定其TC、TG、HDLC、LDLC和HbA1C含量。 3.3觀察側(cè)腦室注射CART干預(yù)前后對各組大鼠口服葡萄糖耐量試驗(OGTT),血糖值和胰島素藥時曲線下面積的影響采用OGTT法檢測CART干預(yù)前后FBG、空腹胰島素、血糖值A(chǔ)UC和血清胰島素AUC含量,并比較各組之間血糖值和胰島素藥時曲線下面積變化。 3.4觀察側(cè)腦室注射CART干預(yù)前后對大鼠胰腺組織中胰島素的影響采用ELISA法測定使用CART干預(yù)前后大鼠胰腺組織中胰島素含量。 3.5觀察側(cè)腦室注射CART干預(yù)前后對大鼠胰腺組織中INS mRNA影響采用熒光定量PCR觀察各組大鼠在CART干預(yù)前后胰腺組織中INS mRNA表達(dá)變化 3.6觀察大鼠胰腺組織中CART和INS定位及側(cè)腦室注射CART干預(yù)前后對胰腺組織中CART和INS表達(dá)影響采用免疫熒光分析胰腺組織中CART和INS定位,并比較CART干預(yù)前后CART和INS表達(dá)變化。 3.7觀察大鼠INS-1細(xì)胞使用CART和GLP-1干預(yù)后胰島素含量變化培養(yǎng)胰島INS-1細(xì)胞,用ELISA法測定CART和GLP-1干預(yù)后細(xì)胞分泌胰島素含量。 4.結(jié)果 4.1檢測側(cè)腦室注射CART干預(yù)前后各組大鼠血中TC、TG、HDLC、LDLC和HbA1C含量2型糖尿病大鼠血中TC、TG、LDLC和HbA1C與正常對照大鼠相比均有顯著上升(P0.05);2型糖尿病大鼠采用CART干預(yù)后,血中TC與糖尿病大鼠相比有顯著改善(P0.05)。 4.2側(cè)腦室注射CART干預(yù)前后對各組大鼠口服葡萄糖耐量試驗(OGTT) FBG、空腹血清胰島素、血糖AUC和血清胰島素AUC影響通過采用OGTT試驗將各組大鼠使用CART干預(yù)前后FBG、空腹血清胰島素、血糖AUC和血清胰島素AUC進(jìn)行比較表明:CART干預(yù)后FBG明顯降低(P0.05),空腹胰島素含量顯著增加(P0.05),但不能達(dá)到正常水平,2型糖尿病大鼠中FBG和空腹胰島素與正常對照大鼠相比有顯著性差異(P0.05);2型糖尿病大鼠在CART干預(yù)前后血糖值A(chǔ)UC和胰島素AUC改變不明顯,提示CART干預(yù)后24小時內(nèi)只是改變了FBG,促進(jìn)了胰島素分泌,并沒有改變其糖尿病性質(zhì)。 4.3側(cè)腦室注射CART干預(yù)前后對大鼠胰腺組織中胰島素的影響通過采用酶聯(lián)免疫吸附法測定各組大鼠注射CART干預(yù)前后胰島素含量表明:2型糖尿病大鼠注射CART干預(yù)后胰腺組織中胰島素含量與糖尿病模型相比明顯上升(P0.05),尤其是正常對照大鼠采用CART干預(yù)后胰島素含量有顯著性提高(P0.05),提示CART能夠提高胰腺組織中胰島素含量。 4.4側(cè)腦室注射CART干預(yù)前后對大鼠胰腺組織中INS mRNA的影響通過采用熒光定量PCR法測定各組大鼠使用CART干預(yù)前后胰腺組織中INS mRNA表達(dá)量表明:2型糖尿病大鼠注射CART干預(yù)后胰腺組織中INS mRNA表達(dá)量與糖尿病大鼠相比明顯上升(P0.05)。尤其是正常對照大鼠在CART干預(yù)后胰腺組織中INS mRNA表達(dá)量有顯著性提高(P0.05),提示CART能夠促進(jìn)胰腺組織中胰島素分泌。 4.5大鼠胰腺組織中CART和INS定位及側(cè)腦室注射CART干預(yù)前后對胰腺組織中CART和INS表達(dá)影響采用免疫熒光分析對胰腺組織中CART和INS定位及CART干預(yù)前后CART和INS表達(dá)變化表明:CART和INS均在胰島β細(xì)胞中表達(dá),使用CART干預(yù)后胰腺組織中CART和INS表達(dá)均有所增強(qiáng),提示側(cè)腦室注射CART可能促進(jìn)胰腺組織中CART增強(qiáng),并進(jìn)一步促進(jìn)了胰島素分泌。 4.6CART對2型糖尿病大鼠胰島細(xì)胞胰島素分泌的影響采用ELISA法測定由CART和GLP-1干預(yù)后的胰腺INS-1細(xì)胞所分泌胰島素含量表明:CART和GLP-1均能明顯刺激INS-1細(xì)胞分泌胰島素(P0.05),其中GLP-1效果更加顯著(P0.05)。 5.結(jié)論 5.1本研究采用高糖高脂飲食/腹腔注射大劑量STZ誘導(dǎo)空腹血糖上升和脂類代謝紊亂,成功建立大鼠2型糖尿病模型。在2型糖尿病大鼠側(cè)腦室注射CART24小時后能夠明顯降低其FBG和TC,提高空腹胰島素含量,但血糖ACU及血清胰島素AUC未有明顯改變,表明CART能夠促進(jìn)胰島素分泌,降低空腹血糖,改善TC代謝,但并不能改變其糖尿病本質(zhì)。 5.2大鼠側(cè)腦室注射CART干預(yù)后組織中胰島素含量及INS mRNA表達(dá)量明顯上調(diào),表明CART能夠促進(jìn)β細(xì)胞胰島素分泌,并且在β細(xì)胞未受損情況下效果更加顯著。 5.3免疫熒光分析表明CART和INS在大鼠胰腺組織β細(xì)胞中表達(dá),并且采用CART干預(yù)后CART和INS表達(dá)明顯增強(qiáng),表明側(cè)腦室注射CART能夠上調(diào)胰腺組織中CART并進(jìn)一步促進(jìn)胰島素分泌,提示CART可能具有促進(jìn)胰島素分泌作用。 5.4采用CART和GLP-1干預(yù)胰島INS-1細(xì)胞后,胰腺細(xì)胞分泌胰島素含量明顯增加,其中GLP-1增加效果比CART更加顯著。
[Abstract]:1 . Background and purpose
Type 2 diabetes mellitus is a metabolic disease , and the pathological process is that insulin resistance is mainly associated with insulin resistance , and insulin secretion deficiency is mainly associated with insulin resistance , so that the human body cannot effectively utilize insulin , so that insulin in the patient is in a relatively short state ;
Typical symptoms are " three to one less " , namely diuresis , multi - food , multi - drink and thin ;
the main characteristic is that the level of chronic blood glucose is increased ;
The main reason is insulin action deficiency and / or insulin secretion disorder ;
Long - term hyperglycemia has toxic effects on pancreatic 尾 - cells , secondary to lipid metabolism disorder , affects heart , kidney , liver and nerves , and causes various complications such as cardiovascular and cerebrovascular complications , diabetic nephropathy , diabetic liver disease , neuropathy and peripheral vascular disease . Therefore , it is important to promote insulin secretion and reduce blood sugar level to treat type 2 diabetes .
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本文編號:1883857
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