三种胰岛素抵抗大鼠模型红细胞膜胰岛素受体的改变

三种胰岛素抵抗大鼠模型红细胞膜胰岛素受体的改变南京中医药大学（210029）司晓晨王小勤程海波尚文斌
提要目的：观察三种胰岛素抵抗大鼠模型的红细胞膜胰岛素受体数目及亲和力的改变。

方法：分别以高脂饲料、高果糖饮水和高脂饲料加腹腔注射链脲佐菌素分别诱导肥胖、X综合征和!型糖尿病胰岛素抵抗大鼠模型，造模10周后测定各组大鼠红细胞膜胰岛素受体数目和亲和力，以及血甘油三酯、游离脂肪酸和胰岛素浓度。

结果：三个模型组大鼠的红细胞膜胰岛素受体有着相似的改变，表现为受体的数目减少，以高亲和力型减少为主，但受体的亲和力无明显变化。

血甘油三酯、游离脂肪酸和胰岛素浓度均明显增高。

结论：三种不同的胰岛素抵抗模型均存在着红细胞膜胰岛素受体的缺陷，且有着类似的改变，可能与饮食诱导的高胰岛素血有关。

关键词胰岛素抵抗红细胞膜胰岛素受体大鼠
中图分类号R587.1
高脂、高果糖饮水和高脂饲料加腹腔注射链脲佐菌素分别诱导的X综合征、肥胖和!型糖尿病胰岛素抵抗（IR）大鼠模型是研究IR的常用模型，它们有着共同的病理特点，即IR。

但由于引起IR的机制不完全一样，临床表现也不完全一致。

我们在开展中医药阻止和治疗IR的研究中，使用了这三种模型，并检测了三种不同IR模型的红细胞膜胰岛素受体（EIR），现将检测结果报告如下：
!实验材料
实验动物为Wistar雄性大鼠，体重200~250g，由南京中医药大学实验动物中心提供（动物合格证号：苏动质99002）。

不锈钢笼圈养动物，每笼饲养4只，动物能自由接近水和食物。

每周称取体重1次。

"实验方法
2.1造模及处理空白组：食用标准大鼠饲料，饮用自来水。

连续10周。

果糖组（X综合征模型）：食用标准大鼠饲料以10%的果糖（AmrescO，USA，2428A23）水取代饮用自来水。

连续10周。

高脂组（肥胖模型）：高脂饲料取代普通标准大鼠饲料喂养，饮用自来水。

连续10周。

高脂饲料自制，在10000g普通标准饲料中加入食盐150g、白糖50g、猪油2000g、麻油400g、花生2000g、鸡蛋900g，折合含碳水化合物48%，脂肪22%，蛋白质20%。

糖尿病组（!型糖尿病模型）：喂饲与高脂组大鼠相同的高脂饲料4周后，按25mg/kg体重的剂量1次性腹腔内注射链脲佐菌素（STZ，溶于0.1mmOI/L柠檬酸缓冲液，p~4.4），2周后，大鼠禁食12小时，按2g/公斤体重灌喂20%D-葡萄糖溶液，做口
服糖耐量试验，凡0和120分钟血糖分别大于7.0mmOI/L和11.0mmOI/L的大鼠，作为糖尿病造模成功大鼠，取最高值的8只仍用高脂饲料喂养。

2.2EIR检测方法参考王德利〔1〕等的方法测定实验大鼠的红细胞INSR密度和亲和力，以点数表示。

简述如下：取血4~5mI，肝素抗凝，在4度下重复离心后弃上清层，去除血小板及白细胞，保留红细胞数目不少于4X1012/L。

分别加入不同浓度0~1280ng/mL，未标记的INS50"I和A14-125I标记的INS50"I（约0.5ng）在各10个试管中，再加入红细胞膜100"I，加缓冲液至反应总体积300"I，冰块水浴震荡22小时，每管加保温液200"I及分离液400"I震荡混匀离心，吸弃上层液，125I放免测量仪（北京分析仪器厂，计数仪）计数下层细胞的放射性。

用改良的富氏计算机程序进行Scatchard拟合，求算出高、低亲和力结合位点的亲和常数（K1、K2），结合位点数（R1、R2）。

2.3其他指标的检测颈动脉取血，37C恒温离心（2500rpm，10min）取其血清。

以甘油磷酸氧化酶法测定甘油三酯（TG）的含量；用血清游离脂肪酸（FFA）测试盒测定FFA的含量；用胰岛素（INS）放射免疫分析药盒测定血清中INS含量。

2.4统计方法所有数据为均值1标准差（!1"），多组间差异采用方差分析，两组间差异采用#检验。

使用SPSS软件处理数据。

#结果
3.1EIR数目及亲和力与空白组比较，三个模型组EIR的数目R1、R2均明显减少，以高亲和力INSR数目
基金项目：江苏省教育厅99KJB360001，江苏省中医药局9924
（R1）减少为主（!<0.01）。

其中果糖组减少最为明显，依次为高脂组和糖尿病组，但3个组间的差异无统计学意义。

3个模型组INSR的亲和力与空白组相比，均未见明显差异。

见表1。

表1各组大鼠的EIR数目及亲和力（"1#，$=8）
组别R1（个·cell-1）K1（X109L·M-1）R2（个·cell-1）K2（X109L·M-1）空白组58.85120.010.8710.0355********.8110.03
果糖组22.06114.58!!0.8510.04437911096!0.8110.05
高脂组27.28120.81!!0.8410.11417811205!0.8110.08
糖尿病组29.58115.62!!0.8210.09405111547!0.7910.08注：与空白组比较：!!!<0.01，!!<0.05
3.2TG、FFA和INS与空白组比较，三个模型组的TG、FFA和FINS均明显增高，高脂组的TG和FFA增高的幅度最大，明显高于其他2个模型组，其中TG浓度与其他2个模型组相比，有显著性差异（!<0.01），FFA仅与果糖组有差异（!<0.05）。

果糖组增高的幅度最小，与糖尿病组相比，TG浓度有显著性差异（!< 0.01），但FFA无显著性差异。

3个模型组之间的INS 浓度无显著性差异。

见表2。

表2各组大鼠TG、FFA和FINS浓度（"1#，n=8）
组别TG（mg/dL）FFA（!mOl/L）INS（mU/L）空白组 1.1710.170.9710.0821.4014.64
果糖组 1.6510.41!! 1.4910.30!!30.8619.27!高脂组 2.9610.47!!## 1.8310.22!!#28.9816.64!糖尿病组 2.3410.01!!##++ 1.7410.21!!27.3914.56!
注：与空白组比较，!!!<0.01，!!<0.05；与果糖组比较，##!<0.01，#!<0.05；与高脂组比较，++!<0.01
!讨论
细胞膜上的INSR的缺陷是IR发生的原因之一，包括受体密度减少和受体亲和力降低，都可以影响对INS的反应性和敏感性，导致INS调节代谢的作用减弱，发生IR。

绝大部分组织细胞均有INSR，但不同细胞，INSR的分布状态和数量不完全相同，红细胞膜上的INSR量较少，〔2〕但它的增减与其他细胞INSR数量的增减呈一致关系，完全可以反映体内INSR的活性情况。

此外，INSR在结构上具有同源性，故红细胞的IN-SR活性可以反映其他INS靶组织细胞表面INSR的特性，〔2、3〕具有较好的代表性，〔4〕且易于提取，是用于检测INSR功能的常用方法。

INSR活性的改变除由于基因的突变引起外，也常由于环境因素的改变，包括生活方式的改变导致的体内环境的变化，例如高胰岛素血症和高脂血症等。

本研究中使用的三种IR模型除"型糖尿病模型一次腹腔注射小剂量STZ外，均与饮食的诱导有关，但由于使用不同的饮食诱导，除了具有IR的共同特征，表现为高INS血症、高TG血症和FFA浓度增高以外，尚各有特点。

高果糖诱导的IR具有高血压，高脂肪饮食诱导则以肥胖为其特点，而高脂加STZ诱导的"型糖尿病模型则有高血糖（资料未显示）。

本研究中，3个模型组大鼠均表现为EIR数目的减少，以高亲和力受体的减少为主，而亲和力没有明显改变。

虽然EIR中低亲和受体数量大、较稳定，是反映受体水平的主要因素，但与INS结合而引发生物效应的主要是高亲和力受体。

〔5〕从血INS、TG和FFA浓度分析，INS浓度没有明显差异，但高脂组TG和FFA均高于其他2个组，而果糖组最低，但TG和FAA浓度的不同并未导致3种不同模型EIR活性有不同的变化。

似乎应归咎于它们共有，且3个模型之间没有明显差异的INS的增高。

高INS血症可以产生INS受体的下调是导致受体数目减少的原因之一，〔6〕而高FFA血症能抑制细胞INSR1的蛋白表达，抑制INS刺激的INSR和INSR1的酪氨酸磷酸化，在多个位点抑制INS的信号传递，降低靶细胞对INS的敏感性。

〔7〕上述实验结果表明，从EIR的角度来看，三种不同的IR模型有着类似的活性改变，可能均与高果糖或高脂饮食引起的高INS血症而产生的INS受体下调有关。

饮食诱导的IR与INSR基因突变所引起的原发性IR有很大的不同，我们的实验结果仅显示了饮食的诱导对EIR的作用。

对INSR研究的发展使得不能仅仅限于对其功能的判断，而要不断深入的进行对INSR信号传导通路的影响的研究。

对IR的探讨也不仅仅是分析受体水平的变化，而是扩展到受体后机制。

这些在我们的实验均未涉及，有待于进一步的研究，以便阐明三种不同IR模型的区别，更好地揭示其病变机理。

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（收稿日期：2003-07-20）
三种胰岛素抵抗大鼠模型红细胞膜胰岛素受体的改变
作者：司晓晨， 王小勤， 程海波， 尚文斌
作者单位：南京中医药大学,210029
刊名：
江苏中医药
英文刊名：JIANGSU JOURNAL OF TRADITIONAL CHINESE MEDICINE
年，卷(期)：2003,24(12)
被引用次数：2次
1.王德利;童钟杭;夏惕勤人红细胞胰岛素受体放射配体测定法 1987(03)
2.超楚生;廖二元激素不敏感综合征 1998
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引用本文格式：司晓晨.王小勤.程海波.尚文斌三种胰岛素抵抗大鼠模型红细胞膜胰岛素受体的改变[期刊论文]-江苏中医药 2003(12)。