高脂日粮诱发胰岛素抵抗(IR)动物模型是研究IR发生机制、发展过程,制定防治措施的重要手段。而构成高脂日粮的脂肪酸类型直接影响模型动物的胰岛素敏感性、代谢特征甚至成模机制。本项目拟采用脂肪热量比相等的富含n-3或n-6多不饱和脂肪酸(PUFA)高脂日粮诱发胰岛素抵抗大鼠模型;通过高胰岛素-正常血糖钳夹技术评价模型的胰岛素抵抗程度;分析血液生化指标变化,得到两种脂肪酸对大鼠整体代谢的影响;检测骨骼肌及脂肪组织线粒体密度、氧化磷酸化速率,测定骨骼肌和脂肪组织肉碱脂酰转移酶-I、过氧化物酶体增殖物活化受体α/γ、葡萄糖转运蛋白-4基因及蛋白表达;分析n-3、n-6PUFA对大鼠骨骼肌和脂肪组织脂肪酸氧化及葡萄糖转运的影响。通过该研究,明确脂肪酸类型在β氧化及胰岛素敏感性上的差异,探讨脂肪酸氧化与胰岛素抵抗程度的相关性,为建立研究模型及进一步揭示脂肪酸氧化与胰岛素抵抗发生机制的关系提供科学依据。
insulin resistant;model, animal;fatty acid oxidation;polyunsaturated fatty acid;
高脂日粮的脂肪酸类型直接影响胰岛素抵抗(IR)动物模型的胰岛素敏感性、代谢特征甚至成模机制。本项目采用脂肪热量比相等的富含n-3或n-6多不饱和脂肪酸(PUFA)高脂日粮诱发IR大鼠模型,分析n-3、n-6PUFA对大鼠骨骼肌、脂肪组织脂肪酸氧化及葡萄糖转运的影响,对肝脏脂肪酸氧化及脂肪酸合成的作用,对血脂的影响以及对肝脏、胰岛的损伤情况。分别制作了3组纯合日粮,对照(NC)组、n-3PUFA(TUF)组、n-6PUFA(SUF)组。经过16周饲喂,高胰岛素-正常血糖钳夹表明TUF、SUF组胰岛素敏感性显著低于NC组,出现了胰岛素抵抗。TUF、SUF组大鼠骨骼肌脂肪酸氧化关键酶(PPAR-alpha、CPT1B)mRNA相对表达量及CPT1B蛋白表达水平显著高于NC组。SUF组大鼠肝脏脂肪酸氧化关键酶(PPAR-alpha、CPT1A)mRNA相对表达量显著高于NC组及TUF组,TUF、SUF组CPT1A蛋白表达水平明显高于NC组。脂肪组织脂肪酸代谢关键酶(PPAR-gamma、PPAR-alpha、CPT1B)mRNA相对表达量3组间没有统计学差异。脂肪酸氧化数据显示,n-3、n-6PUFA高脂饮食导致脂肪酸氧化增强,但n-3PUFA主要引起骨骼肌脂肪酸氧化增强,而n-6PUFA致使骨骼肌及肝脏脂肪酸氧化均明显增强。TUF、SUF组肝脏脂肪酸合成关键酶(SREBP1、FAS、ACC)mRNA相对表达量显著高于NC组,而FAS、ACC蛋白表达水平明显低于NC组。说明n-3、n-6PUFA通过调节肝脏脂肪酸合成关键酶基因转录后水平抑制脂肪酸合成。SUF组骨骼肌葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)mRNA相对表达量显著高于TUF组及NC组,而蛋白表达水平3组间没有明显差异。TUF、SUF组血脂(TG、TCH、HDL-c)显著低于NC组,并且TUF组显著低于SUF组。SUF组游离脂肪酸(FFA)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-c)显著高于NC组,而TUF组与对照组没有统计学差异。血脂数据表明n-3PUFA有明显降血脂作用。透射电镜分析表明SUF组肝细胞线粒体结构损伤,并聚集大量脂滴;胰岛B细胞分泌颗粒结构损伤。说明n-6PUFA导致肝脏脂肪酸氧化明显增强是肝细胞结构损伤的重要原因,而血清FFA的升高导致胰岛B细胞结构损伤。