肝脏组织磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B信号通路参与降低胎儿生长受限大鼠的胰岛素敏感性

目的 探讨肝脏组织磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(phosphatidylinosital 3-kinase/protein kinase B,PI3-K/AKT)信号通路在胎儿生长受限(fetal growth restriction,FGR)大鼠胰岛素敏感性降低中的作用. 方法 母鼠受孕后第1天始随机分为对照组和低蛋白组,各10只.低蛋白组孕鼠采用低蛋白饮食法(粗蛋白含量为8.00％)建立FGR仔鼠模型.测定对照组和低蛋白组FGR仔鼠生后3、7、14、30、60及90 d(每组每个时间点取雄性仔鼠8只)空腹血浆葡萄糖和血清胰岛素,计算胰岛素抵抗指数及胰岛素敏感指数.实时荧光定量聚合酶链反应技术检测雄性仔鼠生后7、14、30、60及90 d肝脏组织胰岛素受体底物1、2和葡萄糖转运蛋白4 mRNA表达水平,采用Western印迹技术测定胰岛素受体底物1、PI3-K(p110β亚基)、AKT、磷酸化AKT蛋白表达水平.采用简单相关及多重线性回归分析肝脏组织中PI3-K/AKT信号通路关键分子表达改变与胰岛素敏感性变化间的关系. 结果 (1)低蛋白组新生仔鼠平均出生体重为(4.92±0.36)g,低于对照组的(6.43±0.59)g,差异有统计学意义(t=14.73,P＜0.05).低蛋白组仔鼠中FGR发生率为88.2％(97/110),其中雄性仔鼠FGR发生率为94.1％ (48/51).(2)生后60 d时FGR仔鼠空腹血浆葡萄糖开始高于对照组,直至90 d.FGR仔鼠空腹血清胰岛素和胰岛素抵抗指数30 d时显著高于对照组,持续至90 d.FGR仔鼠胰岛素敏感指数自30 d始即显著低于对照组,直至90 d,差异均有统计学意义(P均＜0.05).(3)与对照组相比,FGR仔鼠7d时胰岛素受体底物1、2 mRNA表达均显著降低(0.45±0.02与0.68±0.03,t=16.633,P＜0.05;0.34±0.10与0.70±0.19,t=4.864,P＜0.05),并持续至生后90 d(0.48±0.03与0.59±0.05,t=5.237,P＜0.05;0.49±0.20与0.70±0.11,t=2.253,P＜0.05)；胰岛素受体底物1、PI3-K及磷酸化AKT蛋白表达自14d时出现降低(0.22±0.05与0.52±0.11,t=7.024,P＜0.05;0.46±0.03与0.97±0.08,t=17.508,P＜0.05;0.62±0.10与0.89±0.08,t=6.100,P＜0.05),持续至生后90 d(1.11±0.08与1.32±0.14,t=3.714,P＜0.05;0.63±0.07与1.00±0.19,t=5.206,P＜0.05;0.28±0.03与0.45±0.10,t=4.880,P＜0.05).(4)FGR仔鼠磷酸化AKT蛋白表达量与胰岛素敏感指数呈正相关(r=0.704,P＜0.05)；磷酸化AKT蛋白表达量分别与空腹血浆葡萄糖、空腹血清胰岛素和胰岛素抵抗指数变化呈负相关(r分别为-0.609、-0.561和-0.577,P均＜0.05). 结论 FGR仔鼠肝脏组织中PI3-K/AKT信号通路中某些关键分子表达发生变化,可能参与了胰岛素抵抗的发生.

Liver phosphatidylinosital 3-kinase/protein kinase B pathway is involved in the decrease of insulin sensitivity in rats with fetal growth restriction