慢性间歇性低压低氧对糖尿病大鼠动脉血压和代谢的改善作用

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目的:糖尿病(DM)是一组以长期高血糖为主要特征的代谢综合征,由胰岛素分泌和(或)作用缺陷所引起。长期碳水化合物以及脂肪、蛋白质代谢紊乱可引起多系统损害,导致眼、肾、神经、心脏、血管等多组织器官的慢性病变。其中2型糖尿病(T2DM)占全部糖尿病的90%以上。目前T2DM的病因和发病机制尚未完全阐明,缺乏针对病因的有效治疗。慢性间歇性低压低氧(CIHH)对机体有多种有益作用。CIHH通过抗心肌缺血/再灌注损伤和抗心律失常发挥心脏保护作用,可对抗两肾一夹(2K1C)引起的肾血管性高血压大鼠的血压升高,具有抗胶原诱导的类风湿性关节炎的作用。有研究报道CIHH具有改善糖、脂代谢的作用。但是目前关于CIHH对2型糖尿病的研究很少,有关CIHH对2型糖尿病的作用存在争议。本研究旨在通过高脂饮食联合低剂量链脲佐菌素(STZ)的方法诱导2型糖尿病,探讨CIHH对2型糖尿病大鼠的糖脂代谢作用,并探讨其机制。方法:成年雄性SD大鼠随机分为4组:糖尿病组(DM)、慢性间歇性低压低氧组(CIHH)、糖尿病加CIHH处理组(DM+CIHH)和对照组(CON)。DM组大鼠接受四周的高脂饮食后,腹腔注射低剂量链脲佐菌素(30mg/kg)诱导2型糖尿病;CIHH组大鼠给予28天、每天6小时模拟海拔5000m高原的CIHH处理;DM+CIHH组大鼠同时接受DM和CIHH处理;CON组大鼠不接受任何处理。每周同一时间记录各组大鼠血压、体重、饮食量、饮水量和尿量变化。第5周和第9周统一采血测定大鼠血清甘油三酯(TG)、总胆固醇(CHO)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、游离脂肪酸(NEFA)和胰岛素(INS)。各组大鼠腹腔注射50%葡萄糖(2g/kg)行葡萄糖耐量实验,腹腔注射胰岛素(1U/kg)行胰岛素耐量实验,分别测各个时间点血糖值。第9周末处死大鼠取肝组织,通过western blotting方法观察肝磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)表达,经HE染色方法观察肝组织形态学变化。结果:1CON和CIHH大鼠间相比较,以及DM+CIHH和DM大鼠间相比较,其体重、饮食量、饮水量和尿量均无显著性差异(P>0.05);DM大鼠比CON大鼠的饮食量、饮水量和尿量明显增加(P<0.05),体重明显降低(P<0.05)。2与CON大鼠相比较,DM大鼠血压显著升高(P<0.01);DM+CIHH大鼠血压比DM大鼠明显降低(P<0.01);CIHH大鼠血压仅在第6周比CON大鼠高(P<0.05),其他时间两组间没有明显差异(P>0.05)。3与CON大鼠相比较,DM大鼠糖耐量曲线下面积(AUC)明显升高(P<0.01);而DM+CIHH大鼠较DM大鼠明显降低(P<0.01);CON和CIHH大鼠间无明显差异(P>0.05)。4胰岛素耐量检测过程中,CIHH大鼠0分钟血糖明显低于CON大鼠(P<0.05),其他时间点两组间无明显差异(P>0.05);DM+CIHH大鼠60分钟和120分钟血糖均显著低于DM大鼠(P<0.05),两组大鼠的0分钟血糖无显著差异(P>0.05)。5DM+CIHH大鼠血TG、CHO和INS均显著低于DM大鼠(P<0.01);CON与CIHH大鼠血TG、CHO和INS无显著性差异(P>0.05)。6DM+CIHH大鼠的胰岛素敏感指数(ISI)明显低于DM大鼠(P<0.01); CON与CIHH大鼠的ISI无明显差异(P>0.05)。7HE染色结果显示,与CON和CIHH大鼠相比较,DM大鼠肝脏存在大量脂肪滴,而DM+CIHH大鼠肝脏脂肪滴明显减少。8DM+CIHH大鼠的肝组织PEPCK表达水平较DM大鼠明显降低(P<0.05); CIHH与CON大鼠的PEPCK表达无明显差异(P>0.05)。结论:CIHH对高脂高能量饮食联合小剂量STZ诱导的2型糖尿病大鼠具有明显的保护作用,可改善其血脂紊乱及糖耐量的异常,并降低血压;此保护作用可能与CIHH改善胰岛素抵抗和降低肝脏PEPCK表达有关。
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