大鼠生后早期營養(yǎng)狀況對成年期胰島素抵抗效應(yīng)的機(jī)制研究.pdf

1、研究目的：
　　本研究通過生后早期營養(yǎng)干預(yù)致大鼠成年期胰島素抵抗的動物模型來探討生后早期營養(yǎng)環(huán)境與遠(yuǎn)期代謝效應(yīng)的關(guān)聯(lián)及其部分內(nèi)在機(jī)制，闡明生后早期營養(yǎng)狀況對成年期胰島素抵抗的重要作用，為制定合理的生后早期喂養(yǎng)策略、預(yù)防和減少包括胰島素抵抗在內(nèi)的代謝綜合癥的發(fā)生提供依據(jù)。
　　內(nèi)容：
　　本研究將分成三部分。第一部分為表型確立，建立生后早期營養(yǎng)過度、營養(yǎng)正常和營養(yǎng)不足的大鼠模型，比較各組大鼠胰島素抵抗差異。第二部分為機(jī)制

2、探索，篩選與胰島素抵抗相關(guān)的信號通路并測定其中重要信號因子在胰島素效應(yīng)器官的表達(dá)和表觀遺傳修飾作用，同時(shí)對血清代謝組學(xué)進(jìn)行檢測分析。第三部分為膳食刺激，比較生后早期不同營養(yǎng)狀況大鼠在高脂飲食暴露下發(fā)生成年期IR的風(fēng)險(xiǎn)和重要信號因子表達(dá)的差異。
　　方法：
　　新生SD大鼠，于生后第2天按每窩每只保姆鼠攜帶仔鼠數(shù)量的不同分別制備生后早期營養(yǎng)過度（3只/窩，SL組）、營養(yǎng)正常（10只/窩，NL組）和營養(yǎng)不足（20只/窩，LL組）

3、大鼠模型。母鼠予常規(guī)飼料喂養(yǎng)。雄性大鼠為研究對象。仔鼠至日齡21天斷乳后繼續(xù)予常規(guī)飼料喂養(yǎng)。至6周齡時(shí)，每組再隨機(jī)分成兩個亞組，分別給予常規(guī)飼料和高脂飼料喂養(yǎng)至16周齡（成年期）止。動態(tài)觀察各組大鼠生理生化指標(biāo)、胰島素抵抗情況和胰島素外周效應(yīng)器官（骨骼肌、內(nèi)臟白色脂肪組織和肝臟）的形態(tài)學(xué)改變。運(yùn)用轉(zhuǎn)錄組高通量測序技術(shù)篩選與胰島素抵抗相關(guān)的信號通路，采用實(shí)時(shí)定量PCR和western blotting方法檢測主要信號因子的表達(dá)，并使用重亞

4、硫酸鹽測序法對重要差異信號因子DNA甲基化的程度進(jìn)行分析。此外，氣相-質(zhì)譜、超高液相色譜-質(zhì)譜技術(shù)分別被用于大鼠血清脂肪酸譜和氨基酸譜的檢測。
　　結(jié)果：
　　1.SL組大鼠在3周齡和16周齡時(shí)體重分別較NL組大鼠增加了37.5％和15.1％，LL組大鼠體重分別降低了34.9％和12.6％。肝臟、骨骼肌和內(nèi)臟白色脂肪（附睪脂肪、腎周脂肪）重量和組間差異與體重相一致，但經(jīng)體重糾正后只有SL組與NL組內(nèi)臟白色脂肪重量的組間差異得

5、以保留。高脂喂養(yǎng)后仍然維持大鼠體重和內(nèi)臟白色脂肪組織重量的組間差異。
　　2.16周齡SL組大鼠出現(xiàn)胰島素抵抗指數(shù)明顯上升和葡萄糖不耐受，同時(shí)伴有血清甘油三酯和游離脂肪酸水平升高，但空腹血糖水平未受影響。LL組大鼠胰島素抵抗指標(biāo)與NL組相比沒有差異。
　　3.SL組大鼠3周齡時(shí)附睪脂肪細(xì)胞數(shù)目增加，16周齡時(shí)單個脂肪細(xì)胞面積增加。LL組大鼠單個附睪脂肪細(xì)胞面積均少于NL組大鼠。
　　4.篩選出胰島素信號通路作為研究的目

6、標(biāo)信號通路，其中主要關(guān)注的信號因子為胰島素受體(Insr)、胰島素受體底物(Irs1)、蛋白激酶B(Akt2)和葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體4(Glut4)。16周齡SL組大鼠附睪脂肪Glut4和Irs1的mRNA表達(dá)下調(diào)，Insr、Irs1、Akt2和Glut4的蛋白水平降低;腓腸肌Akt2和Glut4的mRNA表達(dá)下調(diào)、Insr和Glut4的蛋白水平下降。16周齡LL組大鼠附睪脂肪Glut4mRNA表達(dá)下調(diào)、腓腸肌Akt2mRNA表達(dá)上調(diào)和Irs1

7、蛋白水平上升。
　　5.與NL組相比，SL組大鼠附睪脂肪Glut4基因3周齡時(shí)為低甲基化高表達(dá)，16周齡時(shí)為高甲基化低表達(dá)。
　　6.16周齡SL組大鼠血清長鏈飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸和花生四烯酸水平升高，同時(shí)伴有血清?；撬崴降慕档?。
　　7.SL組大鼠高脂喂養(yǎng)后胰島素抵抗指數(shù)和葡萄糖不耐受程度進(jìn)一步上升，并出現(xiàn)明顯的高瘦素血癥和肝臟脂肪變性。附睪脂肪和腓腸肌胰島素信號通路信號因子表達(dá)進(jìn)一步下調(diào)。
　　8.L

8、L組大鼠高脂喂養(yǎng)后出現(xiàn)葡萄糖不耐受程度增加、內(nèi)臟脂肪細(xì)胞面積明顯擴(kuò)大和顯著的肝臟脂肪變性，同時(shí)伴有附睪脂肪和腓腸肌胰島素信號通路部分信號因子表達(dá)明顯下調(diào)。
　　結(jié)論：
　　1.生后早期營養(yǎng)過度可導(dǎo)致大鼠持續(xù)的體重過重和內(nèi)臟白色脂肪堆積，生后早期營養(yǎng)不足與之相反，這種變化不受飲食因素的影響。
　　2.生后早期營養(yǎng)過度導(dǎo)致大鼠成年期IR。大鼠骨骼肌和內(nèi)臟白色脂肪組織胰島素信號通路受損、內(nèi)臟白色脂肪組織Glut4基因甲基化程