生长追赶宫内发育迟缓大鼠肝细胞细胞因子信号转导抑制因子3表达与胰岛素抵抗的发生机制

目的研究生长追赶宫内发育迟缓(CG-IUGR)大鼠肝细胞中细胞因子信号转导抑制因子3(SOCS3)以及胰岛素信号转导途径中关键分子胰岛素受体底物1(IRS1)和胰岛素受体底物2(IRS2)的表达变化,探讨CG-IUGR大鼠发生胰岛素抵抗的机制。方法采用孕期全程限食及缩减每产子鼠数量的方法建立CG-IUGR大鼠模型。正常摄食孕鼠所产子鼠设为正常对照组(AGA组)。运用改良原位两步非循环灌流法分离并培养原代大鼠肝细胞;用实时定量PCR和Western blot法检测胰岛素抵抗CG-IUGR大鼠肝细胞于基础状态和胰岛素刺激状态下SOCS3、IRS1和IRS2分子mRNA和蛋白水平表达变化。结果 CG-IUGR大鼠肝细胞在基础状态和胰岛素刺激状态下,SOCS3 mRNA和蛋白水平表达量均较AGA组高(Pa<0.05),IRS1 mRNA和蛋白水平表达量均较AGA组低(Pa<0.05),而IRS2 mRNA和蛋白水平表达量与AGA组比较均无统计学差异(Pa>0.05)。结论 CG-IUGR大鼠肝细胞中SOCS3表达量增加,并通过负性调节下调IRS1表达,这可能是CG-IUGR大鼠发生以胰岛素抵抗为核心的疾病分子机制之一。     

胰岛素受体底物在宫内发育迟缓大鼠肝脏组织中的表达

目的 研究胰岛素受体底物1( IRS-1)和胰岛素受体底物2(IRS-2)在宫内发育迟缓(IUGR)大鼠出生0周、3周和8周时肝脏组织中的表达,探讨IUGR个体易患代谢综合征(MS)的分子机制.方法 采用母孕期低蛋白饮食法建立IUGR大鼠模型,应用反转录( RT)-PCR技术检测仔鼠在出生0周、3周、8周肝脏组织中IRS-1、IRS-2 mRNA水平,凝胶电泳条带用成像系统照相定量分析结果,分别计算PCR产物条带与β-actin条带吸光度值的比值,作为目的基因相对表达量.采用Western blot杂交检测仔鼠在出生0周、3周、8周肝脏组织IRS-1蛋白、IRS-2蛋白的水平表达.母孕期得到正常饮食的仔鼠作为对照组.结果 IUGR鼠出生时体质量显著低于对照组,出生后出现生长追赶,至8周时IUGR组体质量超过对照组;IUGR组0周、3周、8周时其肝脏组织IRS-2 mRNA和蛋白表达水平均显著低于对照组(Pa＜0.05,0.01),肝脏组织IRS-1 mRNA和蛋白表达水平与对照组比较差异无统计学意义(Pa＞0.05).结论 IUGR大鼠0周、3周和8周肝脏组织中IRS-2 mRNA和蛋白水平显著下降,可能是IUGR个体易患MS的分子机制之一.     

胰岛素受体底物在生长追赶宫内发育迟缓新生大鼠脂肪细胞中的表达

目的研究胰岛素受体底物(IRS)-1和IRS-2在生长追赶宫内发育迟缓新生大鼠脂肪细胞中的时序性表达及其与胰岛素抵抗的关联。方法通过母鼠孕期全程饲料限制建立宫内发育迟缓模型,相对增加哺乳期子鼠营养摄入实现生长追赶。于4周龄时心脏采血测定空腹血糖、胰岛素和三酰甘油,计算胰岛素抵抗指数。测定1、3、5、7周龄SD大鼠的成熟脂肪细胞及前脂肪细胞分化的成熟脂肪细胞的IRS-1和IRS-2 m RNA以及蛋白水平的变化。结果生长追赶的宫内发育迟缓新生大鼠原代培养的成熟脂肪细胞IRS-1和IRS-2 m RNA表达分别于生后第5周和第7周显著下调,差异有统计学意义(P0.05);前脂肪细胞分化的成熟脂肪细胞IRS-1和IRS-2 m RNA表达均于生后第5周显著下调,差异有统计学意义(P0.05);两种成熟脂肪细胞IRS-1和IRS-2蛋白水平均于生后第1周开始显著下调,差异有统计学意义(P0.05)。结论生长追赶的宫内发育迟缓新生大鼠脂肪细胞IRS-1和IRS-2的基因表达发生相对下调,可能与其生后远期的胰岛素抵抗密切相关。     

宫内发育迟缓大鼠胰腺肝脏骨骼肌中胰岛素受体底物的表达

目的 分析宫内发育迟缓(IUGR)大鼠胰腺、肝脏、骨骼肌中胰岛素受体底物1（IRS-1）和2(IRS-2) mRNA和蛋白水平的表达,探讨IUGR个体发生胰岛素抵抗的机制。方法 采用母孕期低蛋白饮食法建立IUGR大鼠模型,以模型鼠产下的仔鼠为IUGR组;以孕期予正常饮食母鼠产下的仔鼠为对照组。应用RT-PCR法检测各组仔鼠在出生后0、3和8周时点胰腺、肝脏和骨骼肌中IRS-1、IRS-2 mRNA表达水平,采用Western blot检测 IRS-1和IRS-2蛋白表达水平。检测3和8周时点仔鼠空腹血糖和血清胰岛素水平,计算胰岛素抵抗指数。结果 ①IUGR组出生后0和3周体重显著低于对照组;8周时点IUGR组体重显著高于对照组。②IUGR组出生后0、3和8周时点胰腺、肝脏IRS-2 mRNA和蛋白表达水平低于对照组;IRS-1 mRNA和蛋白表达水平与对照组差异无统计学意义;骨骼肌IRS-1 mRNA和蛋白表达水平均显著低于对照组;IRS-2蛋白表达水平与对照组差异无统计学意义。③至8周时点,骨骼肌IRS-1 mRNA和蛋白表达水平的下降幅度较胰腺和肝脏组织更为明显;肝脏IRS-2 mRNA和蛋白表达水平的下降幅度较胰腺和骨骼肌组织更为明显。④至8周时点,IUGR组空腹血糖水平与对照组差异无统计学意义,胰岛素水平和空腹胰岛素抵抗指数较对照组显著升高。结论 IUGR大鼠胰腺、肝脏和骨骼肌组织均存在IRS-1或IRS-2 mRNA和蛋白表达水平的下降,可能是发生胰岛素抵抗的机制之一。     

胰岛素受体底物在宫内发育迟缓大鼠胰腺组织中的表达

目的：研究胰岛素受体底物1（IRS-1）和胰岛素受体底物2(IRS-2)在宫内发育迟缓（IUGR）大鼠生后0周、3周和8周胰腺组织中的表达,探讨IUGR个体易患代谢综合征的分子机制。方法：采用母孕期低蛋白饮食法建立IUGR大鼠模型,应用RT-PCR技术检测子鼠在生后0周、3周、8周胰腺组织中IRS-1和IRS-2 mRNA水平。采用Western 杂交检测 IRS-1和IRS-2蛋白的表达。母孕期得到正常饮食的子鼠作为对照组。结果：IUGR 组0周、3周、8周胰腺组织IRS-2 mRNA和蛋白表达水平均显著低于对照组(P<0.05）,IRS-1 mRNA 和蛋白表达水平与对照组相比差异无统计学意义（P＞0.05）。结论：IUGR子鼠生后0周、3周和8周胰腺组织中IRS-2 mRNA和蛋白水平显著下降,可能是 IUGR 个体易患代谢综合征的分子机制之一。［中国当代儿科杂志,2010,12(12)：972-975］     

胰岛素受体底物在宫内发育迟缓新生鼠肌肉组织中的表达

目的探讨胰岛素受体底物(IRS-1I、RS-2)基因在宫内发育迟缓(IUGR)新生鼠心肌、骨骼肌(股四头肌)中的表达及意义。方法采用母孕期饥饿法建立IUGR新生鼠模型,正常新生鼠作对照,应用RT-PCR技术检测心肌、股四头肌组织IRS-1I、RS-2mRNA水平,凝胶电泳条带用成像系统照相定量分析结果,分别计算PCR产物条带与-βactin条带光密度值的比值,作为目的基因相对表达量。结果IUGR鼠出生时体质量、身长显著小于对照组(P均<0.01)。IUGR新生鼠心肌IRS-1 mRNA相对表达水平显著高于对照组(t=2.568 P=0.022),股四头肌IRS-1 mRNA相对表达水平、心肌IRS-2 mRNA相对表达水平显著低于对照组(t=2.868 P=0.012;t=2.358 P=0.035),股四头肌IRS-2 mRNA相对表达水平与对照组相比无显著差异(t=1.426 P=0.177)。结论IUGR对心肌、骨骼肌IRS-1基因表达的影响具有组织选择性,心肌IRS-1基因表达上调是适应宫内营养不良环境的结果;骨骼肌IRS-1基因表达下降,并可能“程序化”,可能是IUGR易患代谢综合征的分子机制之一。     

宫内生长受限大鼠肝脏糖异生酶的表达增加与胰岛素抵抗

目的：宫内生长受限（IUGR)和成年胰岛素抵抗密切相关,但其发生机制不清楚,该研究通过检测IUGR子鼠肝脏中糖异生关键酶及可促进糖异生的转录因子的表达,探讨IUGR个体发生胰岛素抵抗的分子机制。方法：通过孕期全程蛋白质营养不良方法建立大鼠IUGR模型,采用逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR）和Western blot技术检测IUGR子鼠幼年和成年肝脏中PGC-1α mRNA和蛋白表达变化,同时检测磷酸烯醇丙酮酸羧激酶（PEPCK）和葡萄糖6-磷酸酶（G6-P酶）的mRNA表达变化。结果：①IUGR组子鼠平均出生体重4.97±0.83 g明显低于正常对照组6.54±0.52 g （P<0.01）,4周时IUGR组平均体重达到对照组平均水平,8周时IUGR组体重为152.03±13.57 g超过正常对照组的136.05±12.24 g （P<0.05）;②IUGR子鼠幼年（3周）空腹血糖和胰岛素水平与对照组没有差异,成年（8周）后IUGR子鼠出现高胰岛素血症(P<0.01),胰岛素抵抗指数（IRI）增高（P<0.05）;③与对照组相比,IUGR组3周和8周龄子鼠肝脏PGC-1α mRNA和蛋白表达明显增高（P<0.05）;同时肝脏PEPCK和G6 P酶的mRNA水平也明显高于对照组(P<0.01)。结论：IUGR鼠自幼年至成年肝脏中糖异生的关键调控因子PGC-1α的mRNA和蛋白表达增加,诱导糖异生关键酶的表达,可能增加肝脏糖异生,促进胰岛素抵抗发生。     

生长追赶宫内发育迟缓大鼠早期糖脂代谢及脂肪细胞功能的改变

目的：探讨生长追赶宫内发育迟缓(IUGR)大鼠早期糖脂代谢及脂肪细胞功能的改变。方法：母孕期饥饿法建立IUGR大鼠模型。禁食组仔鼠作为生长追赶IUGR模型组（IUGR组）,正常喂养仔鼠作为对照组（AGA组）。12周龄时检测血浆甘油三酯（TG）、胆固醇（TC）、低密度脂蛋白-C（LDL-C）、高密度脂蛋白-C（HDL-C）以及脂联素、促酰化刺激蛋白（ASP）的水平。隔日行糖耐量试验（OGTT）,检测血浆葡萄糖和胰岛素水平,计算胰岛素抵抗指数（IRI）。随后仔鼠断头处死,共聚焦显微镜下观察免疫荧光染色的成熟脂肪细胞中葡萄糖转运体-4（GLUT-4)的表达。结果：12周末时IUGR组大鼠体重、BMI显著高于AGA组（均P<0.01）,血TG、TC、LDL-C水平显著高于AGA组,HDL-C水平明显低于AGA组（P<0.05）。OGTT中IUGR组注射葡萄糖后各时间点血糖水平均高于AGA组（P<0.05）,IRI值亦显著增高（P<0.05）。与AGA组比较,IUGR组ASP水平明显升高(P<0.05）,而脂联素水平显著降低（P<0.05）。IUGR大鼠成熟脂肪组织中GLUT-4在基础状态和不同浓度胰岛素刺激下的表达水平与AGA组相比均明显降低（P<0.05）。结论：IUGR大鼠生后发生明显的生长追赶,12周时即存在高血脂、高血糖及胰岛素抵抗。脂肪细胞分泌功能的异常和脂肪组织GLUT-4表达水平的降低可能参与了生长追赶IUGR大鼠胰岛素抵抗的形成。     

PTEN基因在宫内发育迟缓大鼠肝脏胰岛素敏感性变化中的作用

目的 通过检测PTEN基因在宫内发育迟缓(IUGR)大鼠肝脏中的表达,探讨PTEN基因在IUGR致胰岛素抵抗(IR)中的意义.方法 通过孕期低蛋白饮食法建立大鼠IUGR模型,检测90d雄性IUGR大鼠胰岛素敏感性,采用反转录(RT)-PCR技术检测90 d IUGR组及对照组仔鼠肝脏PTEN基因mRNA表达水平,Western blot检测肝脏组织中丝氨酸/苏氨酸激酶(AKT)蛋白及磷酸化AKT蛋白表达水平.采用SPSS 13.0软件进行统计学处理.结果 与对照组比较,IUGR雄性仔鼠平均出生体质量显著降低(t=14.73,P＜0.05),空腹血糖显著升高(t=-3.11,P=0.011),空腹胰岛素显著升高(t=-5.01,P=0.001),胰岛素抵抗指数显著升高(t=-3.06,P=0.013),胰岛素敏感指数显著降低(t=2.80,P=0.019),PTEN基因mRNA表达显著升高(t=-2.40,P =0.04),AKT蛋白表达虽然无统计学差异,但磷酸化AKT蛋白表达显著下降(t=3.02,P=0.01),PTEN与胰岛素抵抗指数呈正相关(r=0.928,P ＜0.05),与磷酸化AKT的表达呈负相关(r=-0.411,P＜0.05).结论 PTEN可能是IUGR致IR的重要调节分子之一.     

宫内发育迟缓对胰腺β细胞发育和功能影响机制的研究进展

研究表明,宫内发育迟缓儿发生胰岛素抵抗综合征的危险性大大增加.动物模型研究证实,宫内发育迟缓个体内调节胰腺β细胞发育的因子及调控糖脂代谢的酶类、蛋白以及胰岛素信号传导分子表达下降,造成胰腺β细胞数目减少,增殖能力下降,凋亡增加,胰岛素分泌减少,胰岛素敏感性降低,外周组织摄取葡萄糖的能力下降,出现糖代谢和脂肪酸代谢异常,导致高血糖和高血脂,产生胰岛素抵抗.

Abstract：

Intrauterine growth retardation (IUGR) can improve the danger of insulin resistance syndrome. It was reported that regulatory factors of βcells development and enzymes of regulating metabolism of glucose, fat, insulin signal transduction and effecter molecule were expressed at a low level in the IUGR. As a result, the number of β cells, proliferation, insulin secretion and insulin sensitivity was reduced, apoptosis was increased, and glucose intake in peripheral tissue declined. All these factors contribute to the insulin resistance syndrome.     

食物限制法建立宫内发育迟缓模型及对其重要器官的影响

目的比较孕鼠妊娠期不同阶段进行不同程度食物摄入限制对其新生仔鼠体格及重要器官发育的影响。方法将妊娠大鼠随机分为3个模型组和对照组。模型组分别予妊娠全程中度、妊娠后期重度、妊娠中后期重度食物摄入限制。比较各组新生仔鼠的体格发育及重要器官重量及活产小于胎龄(SGA)鼠的发生率。光镜下观察其大脑和胃黏膜组织细胞形态学变化。结果各模型组存活新生鼠体质量、身长、尾长、脑、心、肺、肝、胃、脾、肾重量与对照组比较均有统计学差异(P均<0.05)。妊娠全程中度食物限制法致新生仔鼠SGA发生率最高(62.2%)。模型组SGA鼠大脑和胃黏膜有明显组织细胞形态学变化。结论妊娠全程中度食物摄入限制法可获得较高的SGA发生率和活产率。孕期食物摄入限制可致新生仔鼠脑、胃等器官出现组织形态学变化。     

宫内生长受限仔鼠肾脏发育和细胞外信号调节激酶的表达与活性

目的研究宫内生长受限(IUGR)仔鼠肾组织中调控输尿管芽分支发生的关键因子细胞外信号调节激酶(ERK1/2)及下游基因Wnt4的表达与活性,探讨其与肾脏发育不良和高血压发生的关系。方法孕鼠随机分为对照组(n=30)和IUGR组(n=30),孕期低蛋白饮食法建立IUGR模型,自然分娩后部分新生仔鼠(0 d)处死取其双肾称重,其他仔鼠常规饲养。测定3周龄和8周龄仔鼠的肾指数、肾小球数目、肾功能和血压,采用蛋白印迹法测定出生0 d和3周仔鼠肾脏中ERK1/2和Wnt4蛋白水平和磷酸化水平,荧光定量反转录(RT)-PCR法检测其肾脏Wnt4 mRNA水平。结果新生和3周龄IUGR仔鼠体质量和肾质量均低于对照组,8周IUGR仔鼠体质量超过对照组,但肾指数依然降低,肾小球数目明显减少(Pa<0.05)。8周IUGR仔鼠血压升高、内生肌酐清除率(CCr)减低,且肾小球数目与血压呈负相关(Pa<0.05)。出生0 d和3周时IUGR仔鼠肾组织中ERK1/2磷酸化水平降低(Pa<0.05),Wnt4的表达水平始终低于同龄对照组(Pa<0.05)。结论在肾单位发生和生长成熟阶段,宫内蛋白营养不良的子代肾组织ERK蛋白活性降低及诱导Wnt4表达异常可能是肾小球数目减少、成年肾滤过率降低引发高血压易感的机制之一。     

负显突变体细胞因子信号转导抑制物-1增强干扰素-γ体外抗柯萨奇病毒活性

目的病毒性心肌炎(VM)细胞模型JAK/STAT1信号通路的特异性内源抑制物细胞因子信号转导抑制物-1(SOCS1)及其负显突变体SOCS1(dnSOCS1)对IFN-γ抗CVB3活性影响。方法构建pEGFP-C1-SOCS1及pEGFP-C1-dnSOCS1的真核表达载体,以脂质体法转染至心肌细胞后,加用IFN-γ刺激细胞并感染病毒,采用荧光显微镜检测心肌细胞中SOCS1和dnSOCS1表达,同时利用Westernblot法测定不同条件下STAT1表达水平并测定病毒滴度。结果与转染dnSOCS1组比较,转染SOCS1组病毒滴度高,而心肌细胞存活率低,心肌细胞搏动时间短。另外在dnSOCS1组磷酸化STAT1的表达更明显。结论dnSOCS1可增强IFN-γ体外抗病毒活性。SOCS1可为我们治疗VM提供一个新的治疗靶点。     

高脂饮食大鼠血清抵抗素水平及下丘脑细胞因子信号转导抑制因子-3 基因表达的变化

目的观察高脂饮食大鼠血清抵抗素水平及下丘脑细胞因子信号转导抑制因子-3(SOCS-3)基因表达变化及其关系,探讨高脂饮食引发肥胖的发生机制。方法雄性6周龄SD大鼠16只。体质量80～100 g。随机分为基础饮食组和高脂饮食组,每组8只。单笼饲养,自由饮食饮水,明暗周期12 h,环境温度21～23℃,每周称体质量、测体长和尾长1次。大鼠饲养9周后,以乌拉坦(0.4 g/kg)深度麻醉,取心脏全血离心,采用ELISA法检测其血清抵抗素水平,葡萄糖氧化酶法检测其血清葡萄糖水平。取其下丘脑组织100～120 mg,用Trizol一步法提取总mRNA,经电泳显示28、18、5 S清晰条带,测定A260/A280>1.8。应用反转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测其SOCS-3 mRNA表达水平。PCR产物经18 g/L琼脂糖凝胶电泳后,利用凝胶图像分析系统测定电泳条带密度值,以甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)为内参照,计算SOCS-3 mRNA相对水平,结果以SOCS-3条带占GAPDH条带密度百分率(%)表示。结果1.高脂饮食组大鼠体质量、体长、尾长及Lee′s指数明显高于基础饮食组(Pa<0.001);2.高脂饮食组大鼠血清血糖及抵抗素水平明显升高,与基础饮食组比较均有显著性差异(Pa<0.01);3.高脂饮食组大鼠下丘脑SOCS-3 mRNA表达水平显著高于基础饮食组(P<0.05);4.二组大鼠血清抵抗素水平与下丘脑SOCS-3 mRNA表达水平无明显相关性(Pa>0.05)。结论高脂饮食可导致大鼠血清抵抗素水平升高,进而诱导SOCS-3基因表达,在肥胖、抵抗素所致的胰岛素抵抗过程中SOCS-3可能发挥了重要的介质作用。     

新生儿血清瘦素、生长激素、胰岛素样生长因子-1、胰岛素样生长因子结合蛋白-3水平与宫内发育的关系

目的 探讨瘦素(leptin)、生长激素(GH)、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、胰岛素样生长因子结合蛋白-3(IGFBP-3)在不同宫内发育状况胎儿中的变化,及对胎儿生长发育调控的作用.方法 2004年1月-2006年6月出生早产小于胎龄儿(A组)30例,早产适于胎龄儿(B组)36例,足月小于胎龄儿(C组)32例,足月适于胎龄儿(D组)37例.生后24 h内抽取患儿静脉血,用放射免疫法(RIA)检测其血清leptin、GH、IGF-1、IGFBP-3水平,组间比较采用及多元回归相关分析.结果 各组新生儿血清leptin、GH、IGF-1、IGFBP-3水平均存在明显差异(Pa<0.05,0.01),各指标基本呈C、A、B、D组次序由低到高,但A组IGF-1与C组差异无统计学意义(P>0.05);在A、B和C组,出生体质量与leptin、IGF-1、IGFBP-3呈正相关(Pa<0.01),而D组出生体质量与IGF-1呈正相关(P<0.01),与其他激素无相关性.结论 leptin、IGF-1、IGFBP-3参与宫内发育迟缓儿和早产儿宫内生长发育的调控.IGF-1在早产适于胎龄儿的宫内生长发育中也起调控作用,而leptin、GH、IGFBP-3均不是足月适于胎龄儿生长发育的主要调节因素.     

支气管哮喘患儿细胞因子抑制因子1/细胞因子抑制因子3调控失衡与单核/巨噬细胞异常活化

目的探讨哮喘患儿急性发作期细胞因子抑制因子(SOCS)1/SOCS3调控失衡与单核/巨噬细胞(MC)异常活化的关系,进一步了解哮喘呼吸道慢性炎症发生发展的分子机制。方法观察哮喘患儿及同龄对照组各20例。用流式细胞术检测其外周血CD14 细胞表面CD80、CD86;逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)和荧光定量PCR检测MC中SOCS1、SOCS3mRNA表达。结果哮喘患儿CD14 细胞表面共刺激分子CD80、CD86明显高于同龄对照组(P<0.01)。MC中SOCS1mRNA表达显著降低(P<0.001),而SOCS3mRNA表达显著升高(P<0.001)。结论MC过度活化参与哮喘患儿呼吸道慢性炎症发生发展过程,SOCS1/SOCS3调控失衡可能是哮喘MC异常活化的分子机制之一。