核因子κB在胰岛素抵抗大鼠动脉内皮细胞的表达及意义

　　作者：王艳军 赵晟 作者单位：中国医科大学附属盛京医院内分泌科，辽宁 沈阳 110004

　　【摘要】 目的 观察胰岛素抵抗(IR)大鼠血清脂联素及动脉内皮细胞内核因子κB(NFκB)的变化。方法 4周龄雄性Wistar大鼠30只，随机分成对照组、高脂组、高脂高糖组，喂养8 w后，用高胰岛素正血糖钳夹技术评估IR程度，酶联免疫吸附测定大鼠血清脂联素，免疫组化的方法测定动脉内皮细胞内NFκB。结果 高脂组、高脂高糖组产生IR，高脂高糖组较高脂组明显;血清脂联素对照组高于高脂组及高脂高糖组(P<0.01)，高脂组又高于高脂高糖组(P<0.05);动脉内皮细胞NFκB在高脂组和高脂高糖组动脉内皮细胞的表达明显高于对照组。结论 高脂饮食可诱导大鼠产生IR，IR大鼠血清脂联素降低，NFκB在动脉内皮细胞的表达升高。

　　【关键词】 胰岛素抵抗;脂联素;核因子κB

　　基金项目：辽宁省教育厅课题(No.2004D166)

　　Expression and significance of NFκB in artery endotheliocyte of insulin resistance rats

　　【Abstract】Objective To observe the change of serum adiponectin and NFκB in artery endotheliocyte of insulin resistance (IR)rats.Methods Thirty Wistar male fourweekold rats were randomly divided into control，high fatty diet and fattyhyperglycemic diet groups.8 w later，IR degree was evaluated by hyperinsulinism euglycemic clamp technique，serum adiponectin were detected by ELISA，NFκB of artery endotheliocyte were determined by immunohistochemisty.Results IR was found in high fatty and fattyhyperglycemic diet groups，especially for fattyhyperglycemic diet group.Serum adiponectin in control group was higher than that in high fatty and fattyhyperglycemic diet groups (P<0.01)，that of high fatty group was higher than that of fattyhyperglycemic diet group (P<0.05).NFκB in high fatty and fattyhyperglycemic diet groups was distinctly higher than that in control group (P<0.05).Conclusions IR can be successfully induced with high fatty or fattyhyperglycemic feeding.Serum adiponectin is distinctly lower，NFκB expression in artery endotheliocyte is higher in IR rats.

　　【Key words】Insulin resistance;Adiponectin;NFκB

　　胰岛素抵抗(IR)是代谢综合征(MS)的病理生理基础。IR和动脉粥样硬化(AS)可能涉及同一发病机制即炎症反应，因此在IR状态下动脉内皮炎症发病机制的研究成为热点。C反应蛋白(CRP)直接影响AS斑块和血栓形成〔1〕，脂联素的水平与IR及AS的形成密切相关，本研究以单纯饮食诱导大鼠产生IR，观察IR大鼠的动脉内皮细胞核因子(NF)κB的表达情况，测定大鼠血清中脂联素水平，探讨IR情况下AS发生、发展的可能机制，并为早期治疗提供一定的理论基础。

　　1 材料与方法

　　1.1 实验动物

　　4周龄的雄性Wistar大鼠30只。大鼠可以自由饮水，房间保持12 h的明暗循环。将30只雄性Wistar大鼠随机分为对照组(标准饲料：蛋白质21%，脂肪19%，碳水化合物60%)、高脂组(高脂饲料：蛋白质21%，脂肪60%，碳水化合物19%)和高脂高糖组(高脂饲料：蛋白质21%，脂肪60%，碳水化合物19%，给予40 g蔗糖)。饲养8 w，每2 w测量体重1次并记录。

　　1.2 IR评估

　　应用高胰岛素(INS)正血糖钳夹技术。经静脉输液泵恒定注入速效INS(6.0 mU·kg-1·min-1)(诺和诺德公司产品)。每5 min经动脉采血10 μl测定血糖(葡萄糖氧化酶电极法，BIOSEN5030，德国产)根据血糖值调整葡萄糖(20%)的输入速度，使血糖维持于空腹(FPG±0.5 mmol/L)水平，如此过程经过120 min，后60 min的血糖值和葡萄糖的输入速度都进入稳定期，计算60～120 min的葡萄糖输注率(GIR)，作为受试个体的INS敏感性的指标。GIR(mg·kg-1·min-1)=稳定期葡萄糖的平均输入速度(ml/h)60(h换算为min)×20%(葡萄糖浓度)÷体重(kg)。

　　1.3 大鼠血清超敏CRP、脂联素水平测定

　　酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒(上海朗卡科技有限公司);大鼠游离脂肪酸(FFA)ELISA铜染色试剂盒(南京建成生物工程研究所)，大鼠血清INS ELISA试剂盒(大连泛邦化工有限公司)，抗大鼠NFκB p56的单克隆抗体，抗大鼠单核细胞趋化蛋白1单克隆抗体，SABC免疫试剂盒，免疫组化PBS缓冲液，以上试剂均购自武汉博士德公司。

　　1.4 统计学分析

　　所有数据用x±s表示，采用统计学软件SPSS11.0进行单因素方差分析及组间比较。

　　2 结 果

　　2.1 各组大鼠血清脂联素、FFA、超敏CRP(hsCRP)及GIR水平比较

　　对照组血清脂联素及GIR含量明显高于高脂组和高脂高糖组(P<0.01)，高脂组明显高于高脂高糖组(P<0.05)。对照组血清FFA、hsCRP及INS含量明显低于高脂组和高脂高糖组(P<0.01)，高脂组明显低于高脂高糖组(P<0.05)。见表1。表1 各组大鼠血清脂联素、FFA、hsCRP、INS及GIR的变化(略)

　　2.2 GIR与血清脂联素、FFA、hsCRP的相关性

　　血清脂联素与GIR呈正相关(r=0.760,P<0.001);FFA和hsCRP与GIR 呈负相关(r=-0.742,P<0.001;r=-0.470,P<0.05)。

　　2.3 各组大鼠颈动脉内皮细胞NFκB的表达

　　对照组颈动脉内皮细胞细胞核呈蓝色，在细胞核中未见NFκB表达。高脂组和高糖高脂组颈动脉内皮细胞细胞核呈棕黄色，NFκB在细胞核中呈强阳性表达。见图1。

　　3 讨 论

　　血浆脂联素浓度和INS的敏感性直接相关，并与内脏和腹内脂肪呈负相关，IR血浆脂联素水平降低，脂联素可通过在肌肉和肝脏增加脂肪氧化而降低脂质水平〔4〕。在动物模型及人体中均已证实低脂联素血症与IR相关。脂联素具有血管保护作用，它能抑制巨噬细胞向泡沫细胞转化，脂联素基因敲除可以促进小鼠动脉粥样硬化形成〔5〕,参与携带平滑肌细胞的增殖与迁移，并通过多种机制抑制血管的炎症反应，保护内皮细胞，减少动脉硬化形成。脂联素基因的腺病毒可恢复脂联素水平，显著阻断此作用。用脂联素腺病毒基因治疗载脂蛋白E缺陷小鼠可以防止AS形成〔6〕。有研究发现，脂联素可在血管壁受损处聚集，并可剂量依赖性抑制TNFα等炎症因子，从而发挥抗动脉硬化和抗炎症的作用，说明脂联素水平降低与AS形成密切相关〔7〕。具有抗炎、抗动脉硬化作用的INS增敏剂可使脂联素水平增高〔8〕。脂联素促进FFA氧化，提高INS敏感性，增加外周组织对葡萄糖的摄取，抑制肝脏葡萄糖的输出和葡萄糖再生。有研究显示，脂联素水平降低会增加缺血性心肌病的发生〔9〕。脂联素抗炎抗AS作用是通过减少细胞内NFκB信号传递及细胞炎症因子的表达实现的，从而发挥抑制血管早期炎症的功能。通过以上论述及本研究结果，可知IR可通过抑制体内脂联素的表达和分泌促进动脉血管炎症的发生。

　　高脂饮食导致Wistar大鼠的体重增加，特别是腹部脂肪含量的增加，使机体大量脂肪分解生成FFA增加，长期的高FFA对胰岛和外周组织有脂毒性，导致胰岛β细胞功能减退，大鼠出现IR状态。FFA升高能降低INS在肝脏中的作用，减少INS清除，导致肝脏IR。FFA在体内的降解时，使肝内甘油三酯和脂蛋白的分泌增加，是AS的基础。

　　【参考文献】

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　　8 Maeda N，Takahashi M，Funahashi T,et al.PPARgamma ligands and increase expression and plasma concentrations of adiponectin，an adiposederived protein〔J〕.Diabetes，2001;50(9):20949.

　　9 Kawano T，Saito T，Yasu T,et al.Close association of hypoadiponectinemia with arteriosclerosis obliterans and ischemic heart disease〔J〕.Metabolism,2005;54(5):6536.