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摘要
目的探讨骨骼肌胰岛素相关磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(phosphatidylinosital3-kinase/protein kinase B,PI3K/AKT)信号通路,以及通路调节分子过氧化物体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptorγ,PPARγ)和人第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源基因(phosphatase and tension homologue deleted on chromosome 10,PTEN)在胎儿生长受限(fetal growth restriction,FGR)仔鼠胰岛素敏感性变化中的作用。方法 16只健康清洁级雌性Sprague-Dawley大鼠在受孕后第12天随机分为对照组和FGR组,各8只。FGR组采用孕后期低蛋白饮食法(粗蛋白含量8.00%)及限制饮食法建立FGR仔鼠模型。2组孕鼠分娩后及仔鼠生后21 d断奶后均饲以标准饮食。生后21 d、2月及4月时,取血测定2组仔鼠(每个时间点每组随机选择8只仔鼠)空腹血浆葡萄糖(fasting plasma glucose,FPG)和空腹血清胰岛素(fasting insulin,FINS),计算胰岛素抵抗指数(insulin resistance index,IRI)及胰岛素敏感指数(insulin sensitivity index,ISI),取血后将仔鼠麻醉后处死。实时荧光定量聚合酶链反应技术检测仔鼠生后21 d、2月及4月骨骼肌组织PI3K、AKT、PPARγ、PTEN及葡萄糖转运蛋白4(glucose transporters 4,GLUT4)的mRNA表达水平;Western印迹技术测定PI3K、AKT、PPARγ、PTEN及GLUT4的蛋白表达水平。同时分析骨骼肌组织中PI3K/AKT信号通路相关分子表达与IRI的关系。采用成组设计t检验及Pearson相关分析进行统计分析。结果 (1)FGR组仔鼠平均出生体重低于对照组[(4.37±0.69)与(7.03±0.55)g,t=-20.75,P<0.05]。FGR组仔鼠中FGR的发生率为93.33%(70/75)。(2)FGR组仔鼠生后2月和4月的FPG[2月龄:(7.49±0.38)与(5.53±0.58)mmol/L,t=8.08;4月龄:(8.94±0.90)与(6.35±0.66)mmol/L,t=6.58]、FINS[2月龄:(14.67±1.90)与(9.18±0.66)mU/L,t=7.71;4月龄:(56.33±2.81)与(33.08±2.76)mU/L,t=16.71]及IRI(2月龄:4.90±0.81与2.25±0.31,t=8.63;4月龄:22.44±3.10与9.30±0.90,t=11.51)均高于对照组(P值均<0.05),但ISI均低于对照组(2月龄:0,009±0.001与0.020±0.002,t=-10.14;4月龄:0.002±0.000与0.005±0.000,t=-14.91,P值均<0.05)。(3)FGR组仔鼠生后21 d、2月和4月骨骼肌组织PI3K mRNA(21 d龄:0.019±0.004与0.082±0.028,t=-6.29;2月龄:0.010±0.005与0.020±0.003,t=-4.78;4月龄:0.003±0.001与0.014±0.004,t=-7.87)、GLUT4 mNAA(21d龄:0.041±0.019与0.132±0.057,t=-4.32;2月龄:0.069±0.017与0.183±0.084,t=-3.74;4月龄:0.113±0.040与0.248±0.069,t=-4.74)的表达均低于对照组(P值均<0.05)。FGR组仔鼠生后2月和4月PPARγmRNA表达低于对照组(2月龄:0.021±0.005与0.028±0.002,t=-3.70;4月龄:0.012±0.005与0.030±0.008,t=-3.80,P值均<0.05),PTEN mRNA表达高于对照组(2月龄:0.045±0.014与0.020±0.004,t=5.09;4月龄:0.034±0.009与0.023±0.007,t=2.57,P值均<0.05)。(4)FGR组仔鼠生后21 d、2月和4月骨骼肌组织PI3K蛋白表达(21 d龄:0.17±0.02与0.22±0.01,t=-6.62;2月龄:0.16±0.02与0.27±0.03,t=-7.25;4月龄:0.09±0.02与0.18±0.01,t=-9.79)、GLUT4蛋白表达(21d龄:0.03±0.01与0.21±0.01,t=-27.29;2月龄:0.06±0.01与0.10±0.01,t=-3.90;4月龄:0.08±0.02与0.13±0.01,t=-8.10)低于对照组(P值均<0.05)。FGR组仔鼠生后2月和4月PPARγ蛋白表达(2月龄:0.07±0.01与0.10±0.01,t=-7.29;4月龄:0.08±0.01与0.09±0.01,t=-2.83)低于对照组(P值均<0.05),PTEN蛋白表达(2月龄:0.15±0.02与0.10±0.01,t=6.01;4月龄:0.13±0.02与0.09±0.01,t=5.51)高于对照组(P值均<0.05)。(5)FGR仔鼠生后2月和4月时,PI3K、GLUT4、PPARγ蛋白表达与IRI呈负相关(2月龄:r值分别为-0.90、-0.92和-0.79;4月龄:r值分别为-0.92、-0.75和-0.73,P值均<0.05),PTEN蛋白表达与IRI呈正相关(r值分别为0.87和0.86,P值均<0.05)。结论 FGR仔鼠骨骼肌组织中与胰岛素作用相关的PI3K/AKT信号通路中的关键分子PI3K、GLUT4的表达异常先于胰岛素敏感性降低,同时调控分子PPARγ、PTEN的表达也发生改变,提示以上分子可能参与了FGR仔鼠IR的发生发展。
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单位北京大学第三医院; 北京积水潭医院
