本文關(guān)鍵詞：TLR4在高脂飲食誘導(dǎo)的小鼠胰島素抵抗中的作用及其對主動脈炎性細胞因子產(chǎn)生的影響

  更多相關(guān)文章： 高脂飲食 胰島素抵抗 Toll樣受體4 TLR4抑制劑 主動脈組織

【摘要】：胰島素抵抗(insulin resistance,IR)被定義為胰島素代謝作用的敏感性或反應(yīng)性降低,具體表現(xiàn)為細胞不能正常應(yīng)答胰島素的降糖作用。胰島素抵抗是肥胖的一個重要特征,而肥胖相關(guān)的胰島素抵抗是2型糖尿病等多種疾病起始進程的早期事件,既有研究表明,肥胖和2型糖尿病患者呈現(xiàn)系統(tǒng)的低度炎癥,而低度炎癥狀態(tài)可能有助于胰島素抵抗,是導(dǎo)致胰島素抵抗的一個重要原因。Toll樣受體(Toll-like receptors,TLRs)屬于天然免疫中的模式識別受體(pattern recognition receptors,PRRs),TLR4為其成員之一,可表達于多種細胞中,脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)是其最主要的配體之一。研究發(fā)現(xiàn),TLR4信號不僅在應(yīng)答病原生物入侵的天然免疫中發(fā)揮作用,同樣參與了許多無菌的慢性炎癥性疾病,游離脂肪酸(free fatty acid,FFA)可能是其主要的內(nèi)源性配體。因此,TLR4在高脂飲食誘導(dǎo)的胰島素抵抗中的作用有待深入研究。關(guān)于肥胖的流行病學研究發(fā)現(xiàn)肥胖相關(guān)的胰島素抵抗在心血管疾病中的發(fā)生率亦不斷攀升,胰島素抵抗增加了冠狀動脈粥樣硬化性心臟病的風險,參與了動脈粥樣斑塊的發(fā)展,可能與胰島素抵抗導(dǎo)致內(nèi)皮細胞功能異常相關(guān)。那么,TLR4信號通路是否參與了高脂飲食誘導(dǎo)的胰島素抵抗的病理生理過程?在高脂飲食誘導(dǎo)胰島素抵抗時,TLR4信號通路是否與血管內(nèi)皮細胞的炎癥反應(yīng)相關(guān)?為此,我們首先建立了高脂飲食誘導(dǎo)的胰島素抵抗小鼠模型;進而給予胰島素抵抗小鼠TLR4抑制劑TAK-242進行干預(yù),觀察抑制劑的使用對小鼠胰島素抵抗的影響;檢測小鼠主動脈組織TLR4的表達及其下游細胞因子腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factorα,TNF-α)和白細胞介素-6(interleukin-6,IL-6)產(chǎn)生的變化,探討TLR4、動脈血管炎癥與胰島素抵抗的相關(guān)性。本研究采用高脂飲食法建立胰島素抵抗小鼠模型,選取出生21天的雄性C57BL/6小鼠45只,隨機分為3組,每組15只,1組設(shè)為正常對照組,以基礎(chǔ)飼料(low fat diet,LFD)喂養(yǎng),另2組給予高脂飼料(high fat diet,HFD)。飼養(yǎng)7個月后,行葡萄糖耐量試驗(glucose tolerance test,GTT)和胰島素耐量試驗(insulin tolerance test,ITT),觀察小鼠胰島素抵抗的發(fā)生。小鼠胰島素抵抗模型建立后,給予TLR4抑制劑TAK-242干預(yù)。LFD組小鼠繼續(xù)以基礎(chǔ)飼料喂養(yǎng)(即作LFD對照組);HFD組小鼠繼續(xù)給予高脂飼料,其中一組HFD小鼠腹腔注射TLR4抑制劑TAK-242,給藥劑量為0.5mg TAK-242/kg體重,每周2次(給予TAK-242的高脂飲食實驗組,記為HFD-T組);另一組HFD小鼠作為單純高脂飲食的胰島素抵抗空白對照組(HFD-C組),只給予等體積的溶媒-二甲基亞砜(DMSO)。給藥4個月后,再次行GTT和ITT,后處死小鼠。收集血液標本,分離血清,采用全自動生化分析儀測定血漿葡萄糖(GLU)、甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)的水平。取小鼠胸主動脈至髂總動脈段標本,提取動物組織總RNA,逆轉(zhuǎn)錄后,采用實時熒光定量PCR技術(shù)檢測3組小鼠主動脈組織TLR4及下游炎性細胞因子腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factorα,TNF-α)和白細胞介素-6(interleukin-6,IL-6)的轉(zhuǎn)錄水平的表達差異。實驗結(jié)果表明,在建立小鼠胰島素抵抗模型期間,與普通飼料組相比,高脂飲食組小鼠體重增長較快,第3個月時體重即出現(xiàn)顯著差異(P0.05);高脂喂養(yǎng)7個月后,GTT和ITT結(jié)果顯示,高脂飲食組小鼠調(diào)節(jié)血糖能力受損、對胰島素的敏感性降低,提示高脂飲食組小鼠出現(xiàn)了胰島素抵抗。對胰島素抵抗的小鼠給予TLR4抑制劑TAK-242干預(yù)4個月后,發(fā)現(xiàn)胰島素抵抗小鼠對葡萄糖的調(diào)節(jié)能力和對胰島素的敏感性均有所改善。血漿生化指標結(jié)果顯示,高脂飲食的2組小鼠血清中TG、TC、LDL-C、HDL-C水平均高于正常對照組(P0.01,n=15),但HFD-T和HFD-C兩組小鼠血清中的TG、TC、LDL-C、HDL-C水平無差異。上述實驗揭示TLR4參與了高脂飼料小鼠胰島素抵抗的發(fā)生過程,推測TLR4的活化可能與高脂飲食狀態(tài)下,FFA的積累和脂多糖LPS移位至體循環(huán)有關(guān)。實時熒光定量PCR結(jié)果顯示,高脂飲食誘導(dǎo)的胰島素抵抗小鼠主動脈組織細胞TLR4及TLR4信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路下游的炎性細胞因子TNF-a和IL-6的轉(zhuǎn)錄水平表達明顯高于正常飲食對照組(P0.05);TAK-242干預(yù)后,主動脈組織細胞TLR4及TNF-a和IL-6表達水平均下調(diào),提示胰島素抵抗狀態(tài)下,主動脈組織細胞TLR4被活化,推測動脈炎癥的發(fā)生與此相關(guān)。綜上,采用高脂飲食誘導(dǎo)的方法成功建立了小鼠胰島素抵抗模型;應(yīng)用TLR4特異性抑制劑TAK-242能夠改善高脂飲食誘導(dǎo)的胰島素抵抗狀態(tài);高脂飲食誘導(dǎo)的胰島素抵抗小鼠主動脈組織細胞TLR4及其信號通路下游的TNF-α和IL-6細胞因子表達升高,給予TAK-242干預(yù)后,TLR4、TNF-α和IL-6表達均下調(diào)。該研究結(jié)果提示高脂飲食誘導(dǎo)小鼠胰島素抵抗的發(fā)生與TLR4信號通路活化相關(guān);胰島素抵抗時,動脈炎癥反應(yīng)的發(fā)生與TLR4信號通路活化相關(guān)。該研究結(jié)果豐富了胰島素抵抗的病理生理機制,為進一步深入研究TLR4、動脈粥樣硬化與胰島素抵抗和炎癥反應(yīng)的關(guān)系奠定了實驗基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：高脂飲食 胰島素抵抗 Toll樣受體4 TLR4抑制劑 主動脈組織
【學位授予單位】：河北北方學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R587.1
【目錄】：

• 中文摘要5-8
• 英文摘要8-12
• 英文縮寫12-14
• 前言14-16
• 材料與方法16-24
• 結(jié)果24-27
• 附圖27-32
• 附表32-34
• 討論34-38
• 結(jié)論38-39
• 參考文獻39-42
• 綜述 TLR4與動脈粥樣硬化42-67
• 參考文獻59-67
• 致謝67-68
• 個人簡歷68

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 劉金鳳;董煥生;潘慶杰;王紅軍;董曉;;食源性肥胖小鼠胰島素抵抗模型的建立[J];青島農(nóng)業(yè)大學學報(自然科學版);2014年02期

2 Anne E Bunner;P Charukeshi Chandrasekera;Neal D Barnard;;Knockout mouse models of insulin signaling: Relevance past and future[J];World Journal of Diabetes;2014年02期

3 王洪武;吳婷;齊俊英;王亞琦;羅小平;寧琴;;Salidroside Attenuates LPS-stimulated Activation of THP-1 Cell-derived Macrophages through Down-regulation of MAPK/NF-kB Signaling Pathways[J];Journal of Huazhong University of Science and Technology(Medical Sciences);2013年04期

，

本文編號：1010661