高脂饮食对老年大鼠肝脏脂肪酸代谢及胰岛素敏感性的影响

目的 探讨增龄和高脂饮食对大鼠肝脏脂肪酸代谢及胰岛素敏感性的影响,了解老年大鼠胰岛素抵抗(IR)的发病机制. 方法 将22～24月龄雄性Wistar大鼠随机分为老年对照组和高脂组;4～5月龄大鼠作为青年对照组.老年对照组和青年对照组给予基础饲料,高脂组给予高脂饲料,喂养8周.用高胰岛素-正葡萄糖钳夹实验评价各组大鼠胰岛素敏感性;肝脏三酰甘油经氯仿/甲醇抽提后用全自动生化分析仪测定. 结果 (1)老年对照组空腹血糖、胰岛素和游离脂肪酸均高于青年对照组,高脂组进一步升高,且血清三酰甘油和总胆同醇水平增高;(2)葡萄糖输注率老年对照组[(23.80±2.79)mU·kg-1·min-1]较青年对照组[(30.08±3.89)mU·kg-1·min-1]低,高脂组((18.83±2.18)mU·kg-1·min-1]最低,差异有统计学意义(P<0.01);高脂组8周末较4周末低;(3)肝脏三酰甘油老年对照组较青年对照组升高,分别为(16.6±4.8)μmol/g和(9.6±2.2)μmol/g,高脂组(24.7±6.6)μmol/g较老年对照组进一步升高(P<0.01);在老年组中,肝脏三酰甘油与葡萄糖输注率呈负相关.与空腹血糖呈正相关. 结论 与青年对照组比较,老年对照组更易出现脂肪酸代谢异常及IR;高脂饮食导致老年大鼠肝脏脂质积聚更加严重,进一步加重IR;肝脏脂质堆积可能参与了与增龄和高脂饮食相关IR的发生.     

不同年龄大鼠血清胰岛素样生长因子Ⅱ水平的变化

目的研究不同年龄Wistar大鼠血清胰岛素样生长因子Ⅱ(IGF-Ⅱ)、胰岛素(INS)和胰岛素抗体水平的变化。方法采用放射免疫分析法分别测定35只3月龄、12、18和24月龄Wistar大鼠血清IGF-ⅡI、NS和胰岛素抗体水平的变化。结果餐后血清IGF-Ⅱ在3月龄大鼠明显高于12、18和24月龄大鼠(P<0.05,P<0.01,P<0.05)。餐后的INS水平在12、18和24月龄均较3月龄大鼠明显升高(P<0.01)。4组大鼠餐后的胰岛素抗体水平均<5%,为阴性。结论餐后IGF-Ⅱ水平随年龄增长而降低,但在中年以后(12月龄大鼠)则处于稳定水平;餐后的INS水平随年龄增长而升高,中年以后INS也处于稳定水平。     

罗格列酮对老年胰岛素抵抗大鼠肝脏脂肪酸代谢及胰岛素敏感性的影响

目的 研究罗格列酮对老年胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)大鼠肝脏脂肪酸代谢及胰岛素敏感性的影响.方法 22～24月龄雄性Wistar大鼠随机分为老年对照组(OC组)和高脂喂养组.OC组喂饲基础饲料,高脂喂养组喂饲高脂饲料.喂养至第4周末行高胰岛素-正葡萄糖钳夹实验评价高脂喂养组IR状态.判断造模成功后将高脂喂养组随机分为高脂(HF)组和罗格列酮干预(RSG)组.两组除继续喂以高脂饲料外,RSG组予罗格列酮3 mg·kg-1·d-1灌胃,HF组予等体积生理盐水灌胃,继续喂养4 w.实验第8周末,再次行钳夹实验评价各组大鼠胰岛素敏感性;肝脏甘油三酯经氯仿/甲醇抽提后用全自动生化分析仪测定.结果 分组喂养4时,钳夹实验发现高脂喂养组葡萄糖输注率(glucose infusion rates,GIR)低于OC组(P＜0.05),说明高脂喂养组IR模型诱导成功.继续喂养4 w后,HF组GIR进一步下降(P＜0.01),而RSG组GIR与HF组比较明显提高(P＜0.05).与OC组相比,HF组空腹血糖(FBG)、胰岛素(FINS)、游离脂肪酸(FFA)、血清甘油三酯(TG)和总胆固醇(TC)水平升高,而RSG组这些指标较HF组下降(P＜0.01或P＜0.05).肝脏TG含量在HF组高于OC组,RSG组低于HF组;肝脏TG含量与GIR呈负相关,与空腹血糖呈正相关.结论 高脂饮食导致老年大鼠肝脏脂质积聚及IR;罗格列酮干预可改善老年IR大鼠血浆脂代谢异常,降低肝脏脂质含量,提高胰岛素敏感性.     

胰岛素抵抗综合征患者血清脂联素和胰岛素敏感性的相关性研究

目的 检测正常人和胰岛素抵抗综合征患者血清脂联素,进一步探讨脂联素与胰岛素敏感性、血糖、血胰岛素、血脂等的相关性。方法 用减少样本数的Bergman微小模型技术结合静脉葡萄糖耐量试验检测正常、肥胖、糖耐量低减(IGT)和2型糖尿病(DM)患者的胰岛素敏感性指数(SI),同时测定受试者的体重指数(BMI)和腰臀比(WHR),检测空腹状态下脂联素和血脂、空腹和餐后2h血糖及胰岛素水平。结果 与正常组相比,肥胖、IGT和2型DM组的SI均显著降低,差异有显著性(P<0.001),而非正常组之间此指标差异无显著性。正常组的血清脂联素[(12.84±3.64)mg/L]显著大于肥胖、IGT和2型DM组[(7.65±2.45、7.55±2.64、5.19±2.36)mg/L,均P<0.001],后3组中2型DM组的脂联素显著低于肥胖和IGT组,差异有显著性(P<0.01,P<0.05),而肥胖组和IGT组间此值差异无显著性。脂联素与SI呈正相关,而与腰围、BMI、WHR和空腹、餐后2h血糖及血甘油三酯呈显著负相关。多元逐步回归分析提示血清脂联素与SI(r~2=0.29)、空腹血糖(r~2=0.26)、WHR(r~2=0.17)具有高度的相关性(均P<0.05)。结论 胰岛素抵抗综合征患者血清脂联素水平显著降低,并以2型DM患者降低更为明显;血清脂联素与SI呈正相关,而与空腹血糖和WHR呈显著负相关。     

增龄对Wistar大鼠胰岛b细胞胰岛素受体的影响

目的观察增龄对大鼠胰岛β细胞胰岛素受体的影响,探讨老年糖耐量受损的机制。方法将Wistar大鼠30只分为青年组（15只）和老年组（15只）,观察空腹血糖、空腹胰岛素、血清游离脂肪酸（FFA）、血脂的变化,同时进行高胰岛素．正葡萄糖钳夹实验观察胰岛素敏感性。两组大鼠胰腺石蜡切片,免疫荧光双标染色,标染胰岛β细胞上胰岛素受体,利用软件进行荧光强度分析。结果青年组和老年组的大鼠体重分别为（490．6±7．72）g和（728．9±7．57）g,有明显统计学意义（P〈0．01）;两组大鼠空腹血糖无明显差异,空腹胰岛素青年组为（0．59±0．14）ng／ml,老年组为（2．37±0．04）ng／ml,差异有统计学意义（P〈0．01）;空腹血清FFA水平青年组为（0．76±0．14）mmol／L,老年组为（1．51±0．04）mmol／L,有统计学差异（P〈0．01）;高胰岛素-正葡萄糖钳夹结果显示青年组大鼠葡萄糖输出速率为（26．02±2．83）mg／（kg·min）,老年组为（10．73±0．72）mg／（kg·min）,差异有统计学意义（P〈0．01）;使用稳态模型评估胰岛素分泌指数（HOMA—β）随年龄增长呈递增趋势,未达到统计学差异;而胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）在青年组和老年组分别为3．09±0．80和13．14±1．59,差异有统计学意义（P〈0．01）：免疫荧光染色显示老年组胰岛13细胞上胰岛素受体荧光强度减弱,荧光强度分析值青年组为63．55±5．20、老年组为23．26±2．50,差异有统计学意义（P〈0．01）。结论随着年龄的增长,老年大鼠存在一定的胰岛素抵抗和代偿性胰岛素分泌增加,同时胰岛13细胞胰岛素受体减少,可能存在胰岛p细胞自身胰岛素抵抗。     

银杏叶提取物对高脂饮食大鼠胰岛素敏感性的影响

目的 观察银杏叶提取物对高脂饮食诱导的胰岛素抵抗大鼠胰岛素敏感性的影响.方法 采用高脂喂养的方法建立胰岛素抵抗大鼠动物模型,舒血宁腹腔注射进行干预, 以罗格列酮作为阳性对照.干预前后分别行高胰岛素-正葡萄糖钳夹实验测定葡萄糖输注率 （GIR）,并测定血清总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、游离脂肪酸（FFA）、空腹胰岛素（FINS） 、空腹血糖（FBG）等指标.结果 高脂喂养成功复制了胰岛素抵抗大鼠模型,第4周即出现GI R下降,与正常对照组相比,差异显著（P＜0.05）;随时间延长,GIR降低更加明显;TC 、 TG、FFA、FBG、FINS不同程度升高（P＜0.05或P＜0.01）;银杏叶提取物干预使上述指标明显改善（P＜0.05或P＜0.01）,与罗格列酮干预作用相近.结论 [ HT6 SS〗银杏叶提取物可以显著改善高脂诱导的大鼠胰岛素抵抗状态,其作用可能与调节血脂及游离脂肪酸代谢有关.     

增龄对高脂喂养大鼠胰岛素抵抗和骨骼肌内脂肪的影响

目的探讨增龄对高脂喂养大鼠胰岛素抵抗(IR)和骨骼肌内脂肪影响的可能机制。方法将雄性Wistar4～5月龄大鼠16只和22～24月龄大鼠16只分别随机分为青年对照组和老年对照组,青年高脂组和老年高脂组(高脂饲料喂养),每组8只。8周后,行葡萄糖耐量试验,测定0、30、60和120min的血糖和葡萄糖曲线下面积(AUC);采用正葡萄糖-高胰岛素钳夹试验的葡萄糖输注率(GIR)评价IR。结果与老年对照组和青年对照组比较,老年高脂组和青年高脂组GIR降低,骨骼肌TG及长链酯酰辅酶A(LCACoA)明显升高,差异有统计学意义(P<0.05,P<0.01);与老年对照组比较,老年高脂组大鼠各时间点血糖及AUC比较,差异均有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。GIR与胰岛素、骨骼肌TG及LCACoA呈负相关。结论老年和高脂喂养大鼠骨骼肌TG和LCACoA含量增加,可能是老年容易发生IR的原因之一。     

胰岛素抵抗大鼠血管内皮功能的研究

目的 探讨胰岛素抵抗(IR)大鼠血管内皮功能状态.方法雄性Wistar大鼠分为对照组、高脂组,喂养8 w,用高胰岛素-正血糖钳夹技术稳态时葡萄糖输注率(GIR)评价IR;测定内皮型一氧化氮合酶(eNOS)及血管壁一氧化氮(N0)含量.结果 GIR在两组间出现显著差异(P＜0.01);高脂组大鼠血清游离脂肪酸(FFA)、甘油三酯(TG)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平高于对照组;高脂组大鼠血管内皮细胞中eNOS及NO含量明显降低(P＜0.01);相关分析显示,血管壁NO含量与FFA、TNF-α呈负相关,而GIR与NO存在显著的正相关.结论 IR大鼠血糖正常阶段已经存在内皮功能障碍,血中FFA、TNF-α的升高可能直接参与内皮功能障碍的发生发展.     

低出生体重大鼠发育期骨骼肌形态结构变化及胰岛素抵抗情况

观察低出生体重大鼠不同发育时期骨骼肌形态结构的变化和胰岛素抵抗情况.采用孕期低蛋白饮食法建立低出生体重仔鼠模型.于出生后7 d、21 d、2月龄测定仔鼠空腹血糖、血清胰岛素值,并检测骨骼肌形态结构.自7 d至2月龄,低出生体重仔鼠骨骼肌纤维均有明显萎缩、排列稀疏紊乱;2月龄时超微结构明显异常.2月龄内低出生体重仔鼠血糖和血清胰岛素与对照组比较无差异.     

Exenatide 对高脂诱导胰岛素抵抗大鼠胰岛素敏感性及糖脂代谢的影响

目的 探讨Exenatide对高脂诱导胰岛素抵抗大鼠胰岛β细胞功能、胰岛素敏感性及糖脂代谢的影响. 方法 高脂诱导胰岛素抵抗大鼠给予Exenatide 6周后,采用静脉葡萄糖耐量(IVGTT)和胰岛素耐量(ITT)试验以及扩展胰岛素钳夹技术测定胰岛素敏感性和糖脂代谢,并观察血浆脂联素水平的变化.结果 高脂大鼠(HF)经Exenatide处理后,Lee′s指数、空腹血浆游离脂肪酸(FFA)、甘油三酯、胆固醇明显降低(均P＜0.01);IVGTT和ITT明显改善,胰岛素分泌水平增高,高剂量组(HFH)较低剂量组(HFL)上述指标改善更为明显.同时,HFH组血浆脂联素水平也明显升高(P＜0.01).在钳夹稳态时,HF组与对照组(NC)相比,血浆FFA、胰岛素水平均明显升高(均P＜0.01),葡萄糖输注率(GIR)、葡萄糖清除率(GRd)明显降低(均P＜0.01),且胰岛素对肝糖输出(HGP)的抑制作用明显障碍(仅抑制26%).经Exenatide(2 μg/kg)处理以后,血浆FFA、胰岛素水平则明显降低(均P＜0.01),GRd、GIR明显升高(均P＜0.01),胰岛素对HGP的抑制作用明显增强(抑制72%).结论 对高脂喂养大鼠用Exenatide预处理可能通过促进β细胞胰岛素分泌和上调血浆脂联素水平,改善糖脂代谢而使机体胰岛素敏感性增加.     

高糖、高饱和脂肪酸及高不饱和脂肪酸饮食对老年大鼠胰岛素抵抗的影响

目的 探讨不同类型高脂肪酸及高糖饮食对老年大鼠胰岛素抵抗（IR）的影响。方法 用高不饱和脂肪酸（HUFA），高饱和脂肪酸（HSFA），高糖（HS）饲料饲养大鼠24w，观察体重（BW）、总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、空腹血糖（FBG）、空腹胰岛素（FINS）、游离脂肪酸（FFA）的变化，并以正常血糖高胰岛素钳夹技术的葡萄糖输注率（GIR）对大鼠IR进行评价。结果 12w和24w GIR在不同实验组间出现显著差异（均P〈0.01），HSFA组GIR最低，24w时HUFA组、HSFA组、HS组及对照组（NC组）GIR与0w相比分别下降51.6％、52.1％、34.2％、26.4％。各实验组BW、TG、TC、FFA、FBG、FINS与NC组相比有不同程度升高，经多元回归分析，GIR与FFA、TG呈显著负相关（均P〈0.01）。结论 HUFA、HSFA和HS饮食长期摄入均可诱导大鼠IR；TG及FFA的升高与IR的形成有明显相关；随月龄增长大鼠的GIR有显著下降趋势，但饮食结构的影响更重要。     

增龄对大鼠胰岛β细胞功能的影响

目的观察不同月龄大鼠的糖代谢指标变化,了解在基础和糖刺激下增龄对大鼠胰岛β细胞功能的影响。方法以4月龄（青年组,n=15）、14月龄（中年组,n=15）和24月龄（老年组,n=15）健康雄性Wistar大鼠为研究对象,进行口服葡萄糖耐量试验（OGTT）和胰岛素释放试验（IRT）,比较三组间基础血糖和胰岛素水平的差异,计算糖负荷后胰岛素增值与血糖增值的比值（ΔI10/ΔG10）,120min葡萄糖、胰岛素曲线下面积（AUCg,AUCi）,葡萄糖与胰岛素曲线下面积比值（AUCi/g）,胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）,胰岛β细胞功能指数（HOMA-β）等,以分析各组间胰岛功能的差异。结果随着月龄的增长,空腹血糖有升高的趋势,但未达到统计学差异。OGTT后老年组大鼠表现为血糖达峰时间延长,血糖峰值增加,OGTT2h血糖及AUCg增加,即老年组大鼠出现糖耐量异常状态,主要表现为餐后高血糖。青年组、中年组和老年组大鼠空腹胰岛素水平分别为（0.59±0.14）、（1.60±0.15）、（2.37±0.04）μg/L（两两相比均P〈0.01）;IRT中,老年组大鼠胰岛素达峰时间延迟,ΔI10/ΔG10降低,AUCi增加（P〈0.05）。使用稳态模型评估,HOMA-β在青年、中年和老年组中呈递增趋势,但未达到统计学差异;而HOMA-IR在青年、中年和老年组分别为3.09±0.80、8.34±0.72、13.14±1.59（两两相比均P〈0.01）。结论正常老龄大鼠存在一定的胰岛素抵抗和代偿性胰岛素分泌增加,但由于胰岛素分泌的早期时相受损,仍然出现糖负荷后血糖增高状态。     

高脂饮食对老年大鼠骨骼肌脂肪酸含量及乙酰辅酶A羧化酶表达和活性的影响

目的 探讨增龄和高脂饮食对大鼠骨骼肌脂肪酸含量及乙酰辅酶A羧化酶(acetyl-coenzyme A carboxylase,ACC)表达和活性的影响.方法 将22～24月龄雄性Wistar大鼠随机分为老年对照组和高脂组;4～5月龄大鼠作为青年对照组.老年对照组和青年对照组给基础饲料,高脂组给予高脂饲料,喂养8周.用高胰岛素-正葡萄糖钳夹实验评价各组大鼠胰岛素敏感性,用全自动生化分析仪测定骨骼肌三酰甘油,用荧光分光光度计测定骨骼肌总的长链脂酰辅酶A含量,用Western-blot方法测定骨骼肌ACC、和磷酸化ACC(P-ACC)蛋白表达.结果 (1)老年对照组空腹血糖、胰岛索和游离脂肪酸高于青年对照组,高脂组上述几项指标进一步升高,并且出现血清三酰甘油和总胆固醇水平增高;(2)老年对照组葡萄糖输注率(glucose infusion rates,GIR)低于青年对照组,高脂组GIR低于老年对照组,高脂组GIR在8周末低于4周末;(3)老年对照组骨骼肌三酰甘油及长链脂酰辅酶A含量高于青年对照组,高脂组与老年对照组比较进一步升高;(4)老年对照组与青年对照组之间、高脂组与老年对照组之间骨骼肌ACC蛋白表达均无明显变化(P>0.05);骨骼肌P-ACC蛋白水平在老年对照组低于青年对照组,高脂组与老年对照组比较进一步降低(P<0.05或P<0.01).结论 与青年大鼠比较,老年大鼠更易出现脂肪酸代谢异常及胰岛素抵抗;高脂饮食导致老年大鼠骨骼肌脂质积聚更加严重,ACC活性的改变可能在骨骼肌脂质堆积和胰岛素抵抗发生中起了一定作用.     

Improvement in glucose tolerance as a result of enhanced insulin sensitivity during electroacupuncture in spontaneously diabetic Goto-Kakizaki rats

We studied whether electroacupuncture (EA) applied on the abdomen improved glucose tolerance in the Goto-Kakizaki (GK) rat, a genetic model of type 2 diabetes mellitus. Male GK rats and nondiabetic Wistar rats were studied under pentobarbital anesthesia. Blood samples were drawn from the ventral tail artery during the fasting stage and after a glucose load (0.5 g/kg). Electroacupuncture (15 Hz, 10 mA) was performed for 90 minutes during both the fasting and intravenous glucose tolerance test (IVGTT) periods. A hyperinsulinemic euglycemic clamp was also carried out to assess glucose uptake during EA. A significant decrease in fasting blood glucose and an increase in plasma insulin levels were observed during the fasting period in GK rats treated with EA. Blood glucose levels after glucose load were also significantly lower in GK rats treated with EA compared with controls. The homeostasis model assessment index during IVGTT indicated an improvement in insulin sensitivity in GK rats treated with EA, whereas glucose infusion rate during hyperinsulinemic clamp was increased significantly during EA. The present study demonstrated that EA improved hyperglycemia in the fasting stage with a marked increase in plasma insulin levels. Electroacupuncture also restored impaired glucose tolerance during an IVGTT in GK rats by enhancing insulin sensitivity.     

肥胖对大鼠骨骼肌脂滴相关蛋白表达的影响及其意义

目的建立肥胖大鼠模型,探讨肥胖对大鼠骨骼肌脂质含量和脂滴相关蛋白表达的影响及其意义。方法22只雄性6周龄Wistar大鼠,随机分为两组：对照组（Con组,n=10）喂普通饲料,肥胖组（Ob组,n=12）喂高脂饲料。16周后测量体重、身长,以正葡萄糖-高胰岛素钳夹试验检测胰岛素敏感性;生化方法检测骨骼肌脂质（TG和DAG）含量,Westernblot检测骨骼肌组织脂滴相关蛋白的表达水平。结果（1）Ob组大鼠体重、身长、Lee指数、附睾及腹膜后脂肪含量均较Con组显著增加。（2）Ob组血浆TG、FFA和Fins水平较Con组为高,TC、FPG与Con组相比无统计学差异,但葡萄糖输注率（GIR）仅为Con组的34％TG。（3）Ob组大鼠骨骼肌TG、DAG磷酸化周脂素和小凹蛋白3分别较Con组增加184％、35％、42％和26％。结论胰岛素抵抗肥胖大鼠存在明显的骨骼肌脂质异常沉积,并且其骨骼肌脂滴相关蛋白表达上调。     

成年大鼠接受高脂或热量限制饮食对其衰老后身体构成、糖脂代谢及胰岛内β、α细胞分泌功能影响的比较研究

目的通过对成年大鼠给予高脂饮食（HFD）或能量限制饮食（CRD）干预至老年期,比较糖脂代谢指标及胰岛细胞内胰岛素,胰高糖素分泌功能的变化,探讨热量摄入在衰老伴胰岛素抵抗中的作用机制。方法14～16月龄雄性SD大鼠45只分别给予高脂饮食（热量为5．86kcal／kg,以脂肪供能为主,占总热量的43．27％）,正常饮食（热量为3．2kcal／kg）及限制能量摄入（热量为1．6kcal／kg）,分别在干预0,8,16周时检测大鼠的体质量,腹腔脂肪,体脂比,空腹血糖（FBG）、甘油三脂（TG）、胆固醇（TC）、血浆游离脂肪酸（FFA）及血浆胰岛素水平,并根据FBG和空腹胰岛素计算稳态胰岛素抵抗指数（HOMA—IR）、HOMA-β和胰岛素敏感性（ISI）。应用免疫组化方法检测胰岛内胰岛素及胰高血糖素分泌及表达量的变化。结果（1）成年大鼠衰老过程中,体质量、腹腔脂肪、体脂比、FFA、TG、FBG及胰岛素均随年龄的增加而升高;由此计算的HOMA—IR升高,ISI和HOMA-β降低,但差异无统计学意义。胰岛细胞内胰岛素／胰高血糖素的水平和胰岛D凤的面积未见明显变化。（2）HFD组大鼠16周时,HOMA—IR明显上升,ISI明显降低,体质量、腹腔脂肪、体脂比显著增加,FFA显著升高,血胰岛素、胰岛内胰岛素和胰高血糖素分泌量增多,差异均有统计学意义（P〈0．05）。（3）CRD干预时HOMA。IR显著降低,ISI和HOMA—p显著升高;体质量、腹腔脂肪显著降低（P〈0．05）,空腹血糖及胰岛素降低、血浆FFA,TG,TC水平降低;胰岛内胰岛素和胰高血糖素的表达水平亦显著性降低。结论SD大鼠出现胰岛素抵抗、胰岛素敏感性和胰岛13细胞分泌功能下降等增龄变化,因自成年期开始HFD干预而进一步恶化,因CRD干预显著改善;FFA是增龄过程中受HFD或CRD的影响早且变化最持久的因子;HFD以胰岛素分泌增高为主,作用靶点可能主要在胰岛D细胞,而CRD以降低胰高血糖素为主,作用靶点侧重于α细胞。     

β-Adrenergic Responsive Induction of Insulin Resistance in Liver of Aging Rats

INTRODUCTION. We previously demonstrated increases in β-adrenergic receptor (β-AR) density in rat liver, in association with increased β-AR-mediated stimulation of glucose output in rat hepatocytes, during senescent aging. We therefore hypothesized that pharmacologic β-adrenergic stimulation might induce insulin resistance and glucose output in liver of aging rats in vivo. METHODS. In this study, pancreatic clamps were performed on young adult (4-month-old) and senescent (24-month-old) Fischer 344 male rats by infusing somatostatin (3 μg/kg/min) at time 0 to inhibit insulin secretion, and then infusing insulin (1 mU/kg/min) to replace basal insulin concentrations. At time 0 rats also received either the β-AR agonist isoproterenol (100 ng/kg/min) or saline (control). After 120 min the insulin infusion rate was increased to 4 mU/kg/min for an additional 120 min. Tritiated glucose was infused throughout the study to measure glucose turnover rates. RESULTS AND CONCLUSION. The results of the pancreatic clamp studies demonstrated that under saline control conditions hepatic glucose production (HGP) was suppressed during hyperinsulinemia in both young and old rats, with a trend toward reduced insulin sensitivity in the older animals. Isoproterenol infusion impaired insulin-induced suppression of HGP in both age groups. The results suggest that β-AR stimulation by isoproterenol increases HGP and acutely induces hepatic insulin resistance in both young and old rats. A similar role for β-adrenergic-mediated hepatic insulin resistance in aging humans would suggest a novel therapeutic target for the treatment or prevention of glucose dysregulation and diabetes developing with advancing age.     

Effect of aging on islet beta-cell function and its mechanisms in Wistar rats

Type 2 diabetes mellitus is characterized by islet β-cell dysfunction and its incidence increases with age. However, the mechanisms underlying the effect of aging on islet β-cell function are not fully understood. We characterized β-cell function in 4-month-old (young), 14-month-old (adult), and 24-month-old (old) male Wistar rats, and found that islet β-cell function decreased gradually with age. Old rats displayed oral glucose intolerance and exhibited a decrease in glucose-stimulated insulin release (GSIR) and palmitic acid-stimulated insulin release (PSIR). Furthermore, total superoxide dismutase (T-SOD), CuZn superoxide dismutase (CuZn-SOD), and glutathione peroxidase (GSH-Px) activity decreased, whereas serum malondialdehyde (MDA) levels increased in the older rats. Moreover, we detected a significant reduction in β-cell proliferation and an increase in the frequency of apoptotic β-cells in the islets of rats in the old group. Finally, Anxa1 expression in the islets of old rats was significantly upregulated. These data provide new insights into the development of age-related β-cell dysfunction in rats.