中國野生菰米對胰島素抵抗大鼠和HepG2細胞脂肪細胞因子的影響及相關機制探討.pdf

1、目的:
　　 (1)觀察中國野生菰米對胰島素抵抗大鼠干預前后總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、空腹血糖(FBG)、胰島素(FINS)、血清瘦素(LP)、脂聯(lián)素（ADP）的影響，及其對肝臟、脂肪組織相關脂肪細胞因子基因表達的影響;
　　 (2)觀察中國野生菰米對胰島素抵抗HepG2細胞相關脂肪細胞因子基因表達的影響，從而探討中國野生菰米改善機體胰島素抵抗的相關

2、作用機制;
　　 (3)探討中國野生菰米影響胰島素抵抗的相關分子機制。
　　 方法:
　　 (1)44只雄性SD大鼠在實驗前適應性喂養(yǎng)一周后，按胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)隨機分為模型組（即胰島素抵抗模型組，簡稱模型組）、米面組、菰米組和陰性組（即陰性對照組，簡稱陰性組）;參照美國營養(yǎng)學會推薦的AIN-93M動物合成飼料配方，適當調(diào)整蛋白質(zhì)和蔗糖的比例，增加飽和脂肪酸含量，制成模型組飼料，同時用粳米粉、面粉或

3、野生菰米分別代替高脂飼料中蔗糖和淀粉部分，制成米面組飼料和菰米組飼料。陰性組給予基礎飼料，另外三組大鼠分別喂飼模型組飼料、米面組飼料和菰米組飼料。
　　 (2)實驗開始前，大鼠尾靜脈取血，測定TC、TG、HDL-C、LDL-C、FBG和FINS。連續(xù)喂養(yǎng)8周，每2周一次尾靜脈取血，測定TC、TG、HDL-C、LDL-C、FBG和FINS。實驗結(jié)束后，收集大鼠股動脈血，脫頸椎處死，分離臟器，稱重，計算臟體比和脂體比，并留存肝臟組織

4、和脂肪組織于-80℃冰箱備用。摘取大鼠胰腺進行HE染色觀察胰腺病理變化，觀察胰腺中β細胞的數(shù)量和分布狀態(tài)。
　　 (3)運用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測定大鼠血清瘦素(LP)、脂聯(lián)素（ADP）。運用半定量RT-PCR法測定大鼠脂肪組織中瘦素(LP)、脂聯(lián)素(ADP) mRNA表達，肝臟組織中瘦素長型受體(OB-Rb)、脂聯(lián)素受體2(AdipoR2) mRNA表達。
　　 (4)用棕櫚酸(PA)誘導HepG2細胞發(fā)生胰島

5、素抵抗;采用MTT法檢測不同濃度的菰米提取物、菰米膳食纖維(DF)提取物及米面提取物、米面膳食纖維(DF)提取物對HepG2細胞生長活性的影響;加入適當濃度的菰米提取物、菰米DF提取物，觀察菰米對HepG2細胞的葡萄糖消耗量的影響，米面提取物、米面DF提取物做對照;對不同分組處理的HepG2細胞進行油紅O染色，進行細胞形態(tài)學觀察;半定量RT-PCR法觀察菰米DF對胰島素抵抗HepG2細胞上瘦素短型受體(OB-Ra)、瘦素長型受體(OB-

6、Rb) mRNA及脂聯(lián)素受體1(AdipoR1)、脂聯(lián)素受體2(AdipoR2) mRNA表達水平的影響，觀察其對游離脂肪酸(FFA)誘導的HepG2細胞胰島素抵抗的治療作用。
　　 結(jié)果:
　　 (1)動物實驗結(jié)果表明，經(jīng)過8周的飼養(yǎng)，與陰性組相比，模型組和米面組體重、TC、TG、LDL-C、FBG、FINS、LP、內(nèi)臟脂肪量和脂體比以及HOMA-IR明顯升高，HDL-C、ADP水平以及ISI明顯降低;米面組接近模型組

7、。與模型組和米面組大鼠相比，菰米組大鼠的體重、TC、TG、LDL-C、FBG、FINS、LP、內(nèi)臟脂肪量和脂體比以及HOMA-IR明顯下降，HDL-C、ADP水平以及ISI明顯升高;接近陰性組。菰米組的胰腺形態(tài)與模型組和米面組相比明顯改善，表現(xiàn)胰島內(nèi)細胞排列整齊，大小一致，分布均勻，細胞核大而圓，核清晰，核仁明顯，胞漿豐富;接近陰性組。菰米組與模型組和米面組相比能夠促進肝臟、脂肪組織中ADP、OB-Rb、AdipoR2 mRNA表達上調(diào)

8、(P＜0.05)，同時促進LP mRNA表達明顯降低;接近陰性組(P＜0.05)。
　　 (2)棕櫚酸誘導HepG2細胞發(fā)生胰島素抵抗。MTT實驗中觀察到，適當濃度(100μg/ml)的菰米提取物、菰米DF提取物對棕櫚酸誘導的胰島素抵抗HepG2細胞有一定的保護作用，米面提取物、米面DF提取物則沒有類似保護作用。棕櫚酸誘導的胰島素抵抗HepG2細胞對葡萄糖的消耗量降低，與米面相比，菰米提取物、菰米DF提取物均能夠使HepG2細胞

9、對葡萄糖消耗量增加，改善其胰島素抵抗的程度，其中菰米提取物對葡萄糖消耗量稍高于菰米DF提取物，但二者差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。油紅O染色的結(jié)果也顯示，棕櫚酸可以造成細胞內(nèi)游離脂肪酸增加，菰米DF提取物可以減少細胞內(nèi)游離脂肪酸的形成，而米面DF提取物則沒有類似作用。與陰性組相比，模型組和米面DF組HepG2細胞OB-Ra、OB-Rb、AdipoR1、AdipoR2 mRNA表達顯著降低(P＜0.05)，模型組和米面DF組接近(P＞

10、0.05）;與模型組和米面DF組相比，菰米DF組HepG2細胞OB-Ra、OB-Rb、AdipoR1、AdipoR2 mRNA表達均升高(P＜0.05);接近陰性組（P＞0.05）。
　　 結(jié)論:
　　 (1)動物實驗結(jié)果顯示，中國野生菰米可以改善高脂膳食誘導胰島素抵抗大鼠血糖、血脂、FINS和血清LP、ADP水平。
　　 (2)中國野生菰米可以調(diào)節(jié)高脂膳食誘導胰島素大鼠的血糖血脂代謝及胰島素水平，改善機體胰島素

11、抵抗，其可能的機制是中國野生菰米能夠通過降低LP mRNA、提高ADP mRNA和OB-Rb mRNA、AdipoR2mRNA的表達活性，改善機體血清瘦素和脂聯(lián)素水平，從而改善糖脂代謝，使胰島素抵抗得到改善。
　　 (3)細胞實驗結(jié)果顯示，與米面相比，菰米提取物、菰米DF提取物均能夠保護胰島素抵抗HepG2細胞生長活性，增加葡萄糖消耗量，改善其胰島素抵抗的程度，但二者差異無統(tǒng)計學意義;菰米DF提取物可以提高HepG2細胞內(nèi)OB-