胰岛素治疗对高脂喂养的糖尿病大鼠胰岛B细胞分泌变化的影响

目的 观察胰岛素治疗对长期高脂喂养的糖尿病（DM）大鼠B细胞分泌功能的影响。方法 2003—08—2004-11对华中科技大学同济医学院附属协和医院内分泌实验室的DM大鼠随机分为糖尿病正常饮食组（DN，n=10）、糖尿病高脂饮食组（DH，n=10）、糖尿病高脂饮食胰岛素治疗组（DHI，n=10）及正常Wistar大鼠正常饮食对照组（NC，n=10）。于胰岛素治疗后行口服葡萄糖耐量试验（OGTF）和胰岛素释放试验（IRT），并根据血糖和血胰岛素值计算糖负荷后胰岛素增值与血糖增值的比值（A130／AG30）和修正的B细胞胰岛素分泌指数（MBCU。留取空腹血浆测定游离脂肪酸（FFA）和甘油三酯（TG）。留取尾部胰腺组织测定胰腺内TG和FFA。结果 与DN组和NC组相比，DH组血和胰腺内TG及FFA计量明显增多（分别为对DN组，P〈0．01、P〈0．01；对NC组，P〈0．01、P〈0．01；时DN组，P〈0．01、P〈0．05；对NC组，P〈0．01、P〈0．01），此外，△130／ΔG30和MBCI显著降低（分别为对DN组，P〈0．01、P〈0．05，对NC组，P〈0．01、P〈0．01）。胰岛素治疗后，与DH组相比，胰腺内TG和FFA计量明显下降（分别为P〈0．01、P〈0．01），同时A130／AG30、MCBI均得到明显改善（P〈0．01、P〈0．05）.结论 长期高脂饮食喂养可导致T2DM大鼠胰腺内FFA和TG沉积，并进一步损伤胰岛B细胞胰岛素的分泌；胰岛素治疗对高脂饮食所致的上述影响有一定的改善作用。     

胰岛素治疗对高脂喂养的糖尿病大鼠胰腺内脂质及葡萄糖刺激后胰岛素分泌的影响

目的 观察胰岛素治疗对高脂喂养的糖尿病（DM）大鼠胰腺内脂质及葡萄糖刺激后胰岛素分泌（GSIS）的影响。方法 Wistar大鼠随机分为正常对照组（NC），DM高脂饲养组（DH）及DM高脂饲养胰岛素治疗组（DHI）。测定血糖、胰岛素、FFA、TG、胰腺内TG和FFA、胰岛素蛋白表达和相对β细胞数量、计算△I30／△G30及β细胞胰岛素分泌指数（MBCI）。结果 与DH相比，DHI血TG和FFA下降虽无统计学意义，但胰腺内TG和FFA含量明显下降（P〈0．01），△I30／△G30、MBCI、胰岛素表达和相对β细胞数量得到明显改善（P〈0．05或P〈0．01）。结论 长期高脂喂养DM大鼠可导致脂质异位沉积于胰腺，并进一步损伤GSIS。GSIS受损可能与胰岛素合成降低，β细胞数量减少有关。胰岛素治疗对高脂所致的上述改变有一定的改善作用。     

内脏脂肪素对糖尿病非酒精性脂肪性肝病大鼠肝组织的作用

目的通过观察糖尿病大鼠肝脏中内脏脂肪素(visfatin)的表达,探讨其在非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)中的作用。方法雄性SD大鼠40只,随机分为正常对照组(NC组)、饮食诱导肥胖组(DIO组)、糖尿病组(DM组),成模后测定空腹血糖(FPG)、空腹胰岛素(Fins)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL)、游离脂肪酸(FFA)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、肝脏脂质含量、肝脏visfatin mRNA及蛋白表达;HE染色后光镜观察肝脏病理变化。结果 DIO组大鼠Fins、HOMA-IR、TG、TC、肝脏TG较NC组显著增高,ISI显著降低(P<0.05,P<0.01);DM组FPG、Fins、HOMA-IR、ALT、FFA、TG、TC、LDL、肝脏TG较NC、DIO组显著增高,ISI显著降低(P<0.01);DM组大鼠肝脏visfatin mRNA和蛋白较NC组显著增高(P<0.05)。肝脏HE染色显示DIO大鼠肝组织出现明显脂肪变性,糖尿病大鼠肝细胞明显脂肪变性、碎片状坏死伴炎细胞浸润及肝纤维组织增生。结论由于胰岛素抵抗而致的visfatin表达上调可能参与了NAFLD的发生。     

国产吡格列酮治疗2型糖尿病患者的临床研究

目的观察国产吡格列酮对2型糖尿病(T2DM)病人血糖、血脂代谢和胰岛素抵抗(IR)的作用,并检测治疗前后血清脂联素水平的变化。方法用随机双盲法、与安慰剂平行对照,比较48例T2DM病人用吡格列酮30mg和安慰剂(1:1)干预治疗12w后的血糖、血脂、IR、血清脂联素水平改变。结果吡格列酮治疗12w后,空腹血糖和餐后2h(2hPG)血糖、糖化血红蛋白(HbA1c)与治疗前比较明显下降(P<0·05或P<0·01);空腹胰岛素(FINS)及HOMA模型IR指数(HOMA-IR)较治疗前也减低(P<0·05或P<0·01);血清脂联素水平、高密度脂蛋白(HDL-C)在12w治疗后显著升高,低密度脂蛋白(LDL-C)与治疗前比较明显降低(P<0·05或P<0·01),上述指标与安慰剂组比较差异均有显著意义(P<0·05或P<0·01)。但是总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)治疗前后无明显差异。结论国产吡格列酮可改善T2DM病人血糖及血脂代谢,降低IR并升高血清脂联素水平,有助于防治T2DM血管并发症。     

糖尿病大鼠胰岛脂质分解的变化及意义

目的 观察糖尿病大鼠胰岛中甘油三酯(TG)、脂质分解和激素敏感性脂肪酶(HSL)的变化,探讨胰岛细胞内脂质分解在糖脂毒性中的作用.方法 采用雄性Wistar大鼠,通过高脂饮食+小剂量链脲佐菌素建立糖尿病模型(DM组),同时设立正常对照组(NC组)和单纯高脂饮食组(HF组).成模4周后,检测各组大鼠的血糖、血脂、胰岛素分泌、胰岛中TG含量及HSL mRNA和蛋白的表达;测定胰岛细胞游离脂肪酸的释放以代表脂质分解.结果 与NC组相比,HF组大鼠血糖没有明显变化,但是胰岛素和血脂均明显升高(P＜0.05或P＜0.01);DM组大鼠血糖、血脂水平显著高于NC组(P＜0.05或P＜0.01),而胰岛素水平与NC组相似.HF组大鼠胰岛内TG含量较NC组有明显的增加(P＜0.05),DM组胰岛内脂质积聚更严重,约为NC组的2.15倍.与NC 组相比,HF组和DM组大鼠胰岛脂质分解和HSL表达明显增加(P＜0.05或P＜0.01).结论 糖尿病状态下,胰岛细胞内脂解和HSL的表达明显增加,这既是维持细胞内脂质代谢平衡的重要因素,又体现了机体对脂毒性的保护.     

长期高脂饲养大鼠胰岛形态功能改变与外周胰岛素抵抗的关系

目的观察高脂高热量饲料长期饲养对大鼠胰岛形态功能的影响,探讨其与外周胰岛素抵抗的关系。方法8周龄雄性Wistar大鼠30只,分为正常对照组(NC,n=15)和高脂饲养组(HF,n=15),分别给予普通饲料和高脂高热量饲料饲养,采用高胰岛素-正常血糖钳夹技术测定外周胰岛素抵抗程度；以静脉胰岛素释放试验观察胰岛分泌功能；作胰岛素和胰高血糖素双重免疫组化染色,进行胰岛形态学及量化分析；RT-PCR观察胰岛素原mRNA水平的变化。结果HF组的葡萄糖输注率(GIR)显著低于NC组[(5．83±0．79)mg·kg~(-1)·min~(-1)vs(7．60±1．29)mg·kg~(-1)·min~(-1),P＜0．05]。胰岛的免疫组化结果显示HF组单个胰岛的体积增大[(15168±1327)μm~2 vs(6264±1840)μm~2,P＜0．01],β细胞相对于α细胞比率下降[(4．68±1．01)vs(11．84±3．82),P＜0．05],β细胞的胰岛素相对浓度降低[(-5．15±0．03) vs(-4．81±0．17),P＜0．01]。HF组胰岛素分泌高峰明显延迟至10min,NC组达峰时间为5min,HF组胰岛素曲线下面积在10～60min则显著增高[(152．51±34．53)mIU·L~(-1)·min~(-1)vs(86．40±21．21)mIU·L~(-1)·min~(-1),P＜0．01],60 min胰岛素仍在基础水平之上,胰岛素原mRNA差异无统计学意义。结论长期高脂高热量饮食不仅诱导出显著的胰岛素抵抗,胰岛的形态和功能已经出现了早期的损害,提示在2型糖尿病发生发展的前期阶段胰岛的代偿能力已经受损。     

游离脂肪酸对2型糖尿病心肌能量底物代谢及心功能的影响

目的探讨游离脂肪酸(FFA)在2型糖尿病(DM)中对心肌能量底物代谢以及心功能的影响。方法采用高脂喂养(40%脂肪)加小剂量链脲佐菌素(STZ)建立2型DM大鼠模型,成模后随机分为2组实验对照组继续高脂喂养,实验治疗组给予高脂喂养加罗格列酮(RSG)3mg·kg-1·d-1治疗2周。正常对照组为普通饮食(12%脂肪)喂养。3组大鼠均左室插管检测心功能后进行30min等容体外心脏灌注,测定葡萄糖摄取量及3H2O计数,评估心肌葡萄糖和脂肪酸氧化率。结果模型鼠的血糖、血浆胰岛素及FFA水平均高于正常鼠,与临床2型DM的代谢特征相似。实验对照组与正常对照组比较,心肌葡萄糖总摄入量明显减少[(30.7±4.0)∶(69.0±5.7)μmol/g干重,P<0.01],葡萄糖氧化率降低(12%∶25%,P<0.05)、软脂肪酸氧化率增加(88%∶75%,P<0.05);同时,左室舒张末期压(EDP)明显增加,-dp/dtmax降低,+dp/dtmax无明显改变。与实验对照组比较,实验治疗组大鼠血糖明显改善、血浆胰岛素和FFA显著降低;心肌葡萄糖的总摄入量升高,葡萄糖和软脂肪酸的氧化率分别为21%和79%;同时EDP和-dp/dtmax均改善(P<0.05)。结论2型DM循环FFA水平增高可以导致心肌能量底物代谢的异常和左室舒张功能的降低。早期使用RSG可改善胰岛素抵抗、降低FFA,能提高心肌对葡萄糖的利用、抑制脂肪酸氧化,有助于保护2型DM的心功能。     

硝基酪氨酸在糖尿病大鼠胰岛中的表达及普罗布考的干预作用

目的观察硝基酪氨酸（NT）在糖尿病大鼠胰岛中的表达,以及普罗布考的干预对其表达和对胰岛β细胞的影响。方法大鼠高脂高糖饲料喂养4周后,腹腔注射链脲佐菌素30mg／kg复制2型糖尿病大鼠模型,普罗布考组（PB组）每天同时灌胃普罗布考500mg／kg,10周后测定空腹血糖（FPG）、空腹胰岛素（Fins）、总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）,计算胰岛素敏感指数（ISI）,用免疫组化的方法观察NT在胰岛中的表达。结果糖尿病组（DM组）及PB组大鼠的FPG、TG、TC及MDA水平较正常对照组（NC组）明显增加（P〈0．01）,NT的平均光密度也明显高于NC组（P〈0．01）,但PB组上述指标的测定显著低于DM组（P〈0．01）;DM组和PB组大鼠的SOD水平、ISI明显低于NC组（P〈0．01）,PB组这些指标的测定显著高于DM组（P〈0．01）;NC组和PB组的Fins比较差异没有统计学意义,但都明显高于DM组（P〈0．01）。结论NT在胰岛的表达增强,普罗布考作为抗氧化剂,对于STZ引起的或糖尿病引起的氧化应激,均在一定程度上减轻其损伤,保护了胰岛功能。     

过氧化物体增殖物激活受体γ活化对胰岛素抵抗合并高血压大鼠代谢及血压的影响

目的探讨过氧化物体增殖物激活受体(PPAR)γ活化对高脂饮食诱发的胰岛素抵抗合并高血压大鼠代谢及血压的影响.方法 30只雄性SD大鼠被随机分为正常对照组(n=10)、胰岛素抵抗合并高血压模型组(n=10)及吡格列酮治疗组(n=10).采用高脂饮食喂饲建立胰岛素抵抗合并高血压大鼠模型,其中治疗组在喂饲高脂饮食9周后给予吡格列酮灌胃(10 mg/kg·d),各组均在14周末测定大鼠血压,后处死各组大鼠,测定血糖、胰岛素、肿瘤坏死因子α(TNFα)及血清游离脂肪酸(FFA)水平.结果模型组大鼠血清胰岛素、血糖水平及血压水平均明显高于正常对照组.治疗组血清FFA[(367.3 ± 38.1 vs 587.3 ± 35.8)μmol/L,P<0.05],TNFα [(10.6 ± 4.2 vs 24.3 ± 8.8)pg/L,P<0.01],血糖[(8.2±1.3 vs 9.9±1.8)mmol/L,P<0.05],血清胰岛素[(30.2 ± 5.2 vs 46.1 ± 17.0)mU/L,P<0.05],血压[(142.7±15.3 vs 165.4±15.1)mm Hg,P<0.05]均显著低于模型组,而胰岛素敏感指数显著高于模型组(4.29 ±1.04 vs 2.48 ± 0.80,P<0.01).结论高脂饮食等环境变化诱发的胰岛素抵抗可能在高血压的发病机制中具有重要的作用;通过促进PPARγ的活化可明显改善胰岛素抵抗,并对高血压具有一定的改善作用.     

高脂饮食对老年大鼠氧化应激及脂质代谢的影响

目的探讨高脂饮食对老年大鼠氧化应激及其脂质代谢的影响。方法将4～5月龄(青年)和20～22月龄(老年)大鼠随机分为老年对照组(NC2)和老年高脂组(HF2);青年对照组(NC1)和青年高脂组(HF1),分别用不同饮食喂养大鼠8w,测定大鼠血清空腹血糖(FPG)、胰岛素(FINS)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、游离脂肪酸(FFA),血清及肝组织内超氧化物歧化酶(SOD)活力和丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSM)含量。结果老年对照组与青年对照组相比体重(BM)、TC、TG、FFA、FPG、FINS、MDA升高(P≤0.05或P≤0.01),SOD、GSM、ISI降低;不论是老年大鼠还是青年大鼠,高脂组胰岛素敏感指数低于对照组(P≤0.01),TG、TC、FFA升高,血清及肝组织中SOD的活力减低,GSM含量降低,而MDA的含量升高(P≤0.05或P≤0.01)。结论健康大鼠随月龄增加血脂水平升高,氧化应激反应性降低;相同的高脂饮食情况下老年大鼠对脂代谢的调节能力下降,出现血脂紊乱。     

ATP sensitizes the insulin receptor to insulin

Insulin receptor with high insulin binding and tyrosine kinase activities has been prepared from human placenta. Based on a molecular mass of 306 kDa for the receptor (the value obtained from the sum of the amino acid residues), this preparation is capable of binding 1.48 mol of insulin per mol of receptor. The receptor is free from phosphatase and ATPase activity and is not stimulated by sodium vanadate. Autophosphorylation is linear with respect to receptor concentration, and the 32P incorporated is stable even in the presence of a 100-fold excess of unlabeled ATP. The Km for ATP is 208 microM. N-Ethylmaleimide inhibits autophosphorylation. Alkylation with 3H-labeled N-ethylmaleimide results in the incorporation of 1.13 +/- 0.37 mol of N-ethylmaleimide per mol of insulin binding activity exclusively into the beta subunit of the receptor. The nonhydrolyzable ATP analog adenosine 5'-[beta,gamma-imido]triphosphate stimulates autophosphorylation of the receptor, an effect that is evident at ATP concentrations below 1 mM. The stimulatory effect of adenosine 5'-[beta,gamma-imido]triphosphate is the result of increasing the binding of insulin to the alpha subunit, and this reflects itself in a shift to the left of the insulin dose-response curve for autophosphorylation. The same is true for ATP. As a consequence, it is now possible to reconcile the concentration of insulin necessary for stimulating the autophosphorylation reaction with physiological levels and with the levels of insulin required for its classical biological effects.     

Serum insulin,insulin antibodies and insulin requirement in the first period of insulin treatment in non-insulin resistant diabetics

Summary Twelve insulin-sensitive diabetics were studied for 200 days after the initiation of mixed beef-pork NPH insulin. Normalization of the fasting blood glucose was not accompanied by any elevation in the pre-treatment fasting immunoreactive insulin level. Insulin antibodies appeared in 2 patients on the second week of insulin treatment, in 6 others within 87 days. In 4 patients no antibodies were found 200 days after the start of insulin. The appearance of antibodies was accompanied in two patients by a decrease in insulin requirement, in others there was no change. When antibodies were present, the total maximum insulin binding capacity was 4 to 12 U/1, but the total insulin constituted only 3 to 36% of the binding capacity. Insulin wastage caused by the destruction of the immune complexes was calculated to be 0.35 to 5.6 U/die only, and this explains the negligible effect of insulin antibodies on insulin requirement in non-resistant patients. Presented at the 10th Annual Meeting of the European Association for the Study of Diabetes in Jerusalem, September 11–13, 1974.     

造化钟神秀,百年铸辉煌--胰岛素百年回顾

胰岛素的发现是生物医学历史上的大事,具有深远的意义。2021年是发现胰岛素100周年,发现胰岛素受体50周年。笔者介绍胰岛素的发现历史,并简要回顾了百年来有关胰岛素化学本质、结构分析、化学合成、测定、制剂演变、生物合成和加工处理、作用机制的研究历程。     

胰岛素抵抗机制的探研——阻断型胰岛素抗体是导致胰岛素抵抗的原因之一

目的　探讨胰岛素抗体导致胰岛素抵抗发生的机制。方法　利用单抗制备技术和酶联免疫方法获得１７ 株抗人胰岛素单克隆抗体（ＭＡｂｓ） ,测定这些抗体阻断胰岛素与其受体结合、抑制ＣＨＯ 细胞（Ｃｈｉｎｅｓｅｈａｍｓｔｅｒｏｖａｒｙｃｅｌｌｓ）上胰岛素受体自身磷酸化、以及免疫结合共价交联的胰岛素胰岛素受体的能力。结果　在这组ＭＡｂｓ 中,多数ＭＡｂｓ（１６／１７）阻断胰岛素与其受体结合或抑制ＣＨＯ细胞上胰岛素受体自身磷酸化,其识别胰岛素上的位点与胰岛素的受体结合区域相重叠。有１ 株ＭＡｂ 具有免疫结合已与受体交联的胰岛素的能力,但不阻断胰岛素的作用。结论　在胰岛素抗体阳性的糖尿病患者中,其胰岛素抗体的识别位点对胰岛素抵抗的发生有重大作用。     

Pancreatic polypeptide administration enhances insulin sensitivity and reduces the insulin requirement of patients on insulin pump therapy

Introduction

The effects of pancreatic polypeptide (PP) infusion were examined in patients on insulin pump therapy to determine whether PP administration can reduce insulin requirements in patients with type 1 diabetes mellitus (T1DM) or type 3c diabetes mellitus (T3cDM; pancreatogenic).

Methods

Ten subjects with long-standing T1DM (n = 7) or T3cDM (n = 3) on insulin pump treatment received a 72 h subcutaneous infusion of 2 pmol/kg/min bovine PP or saline by portable infusion pump in a single-blinded, randomized, crossover design.

Results

Pancreatic polypeptide infusion raised plasma PP levels to 450–700 pmol/liter. Daily insulin infusion requirements (I) fell from 48 ± 6.9 to 40 ± 7.5 U on day 2 (p < .05) and from 46 ± 7.7 to 37 ± 6.6 U on day 3 (p < .05) of PP infusion compared with saline. Corrected for average blood glucose concentration (G), I/G fell in 10/10 subjects during the second 24 h period and in 7/10 subjects during the third 24 h period; sensitivity to insulin, calculated as 1/(I/G), increased 45% ± 12% on day 2 (p < .01) and 34% ± 14% on day 3 (p < .05) of PP infusion. Pancreatic polypeptide responses to a test meal were compared with the change in insulin infusion requirements in 5 subjects; the reduction in insulin requirements seen during PP infusion correlated with the degree of baseline PP deficiency (p < .002).

Conclusions

A concurrent subcutaneous infusion of PP enhances insulin sensitivity and reduces insulin requirements in patients with long-standing T1DM and T3cDM on insulin pump therapy. The benefit of PP infusion correlated with the degree of PP deficiency.