蝦青素酯對(duì)胰島素抵抗模型小鼠慢性炎癥的影響及作用機(jī)制研究.pdf

1、慢性炎癥是胰島素抵抗發(fā)生的重要誘因，是多種代謝疾病的共同病理基礎(chǔ)。蝦青素的主要生物活性有抗氧化及改善機(jī)體炎癥的作用，其化學(xué)結(jié)構(gòu)兩端的羥基與脂肪酸結(jié)合形成的酯類(lèi)物質(zhì)即為蝦青素酯。目前，僅有關(guān)于蝦青素酯抗氧化活性的報(bào)道。因此，本文通過(guò)飼喂高脂高果糖飼料建立胰島素抵抗小鼠模型，研究蝦青素酯對(duì)胰島素抵抗小鼠慢性炎癥的改善作用，并研究其作用機(jī)制。結(jié)果如下:
　　利用毒理學(xué)研究的方法系統(tǒng)評(píng)價(jià)蝦青素酯的安全性。采用灌胃的方法進(jìn)行急性毒性試驗(yàn)，結(jié)

2、果表明，蝦青素酯的最大耐受劑量為21.5g/kg· bw，屬實(shí)際無(wú)毒物質(zhì);在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了遺傳毒性實(shí)驗(yàn)和30天喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。遺傳毒性實(shí)驗(yàn)包括Ames實(shí)驗(yàn)、小鼠骨髓微核實(shí)驗(yàn)和精子畸形實(shí)驗(yàn)。Ames實(shí)驗(yàn)結(jié)果為陰性，說(shuō)明蝦青素酯對(duì)體外原核細(xì)胞基因無(wú)致突變作用。小鼠骨髓微核實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示蝦青素酯劑量組與正常組相比骨髓微核率無(wú)顯著性差異，提示，蝦青素酯對(duì)體內(nèi)動(dòng)物體細(xì)胞染色體無(wú)致畸作用。小鼠精子實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，蝦青素酯劑量組精子畸形率相對(duì)于正常組無(wú)顯著性升

3、高，說(shuō)明蝦青素酯不造成體內(nèi)生殖細(xì)胞突變。30天喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，蝦青素酯劑量組與正常組相比，體重、血象和血液生化各指標(biāo)均無(wú)顯著性差異，提示蝦青素酯對(duì)大鼠生長(zhǎng)發(fā)育、血象、肝功、腎功和心肌損傷均無(wú)毒性作用。
　　實(shí)驗(yàn)通過(guò)飼喂雄性C57BL/6J小鼠高脂高果糖飼料，建立胰島素抵抗小鼠模型，研究蝦青素酯對(duì)模型小鼠慢性炎癥的改善作用。結(jié)果顯示，蝦青素酯可顯著降低模型小鼠的空腹血糖水平，提高葡萄糖耐受性，降低空腹胰島素水平和HOMA-IR值，

4、增加QUICKI值，提示蝦青素酯可顯著改善模型小鼠的胰島素抵抗。胰島素抵抗與慢性炎癥關(guān)系密切，胰島素抵抗發(fā)生的過(guò)程中，二者相互影響，相互促進(jìn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，蝦青素酯可顯著改善模型小鼠脂肪組織的炎癥浸潤(rùn)，降低胰島素抵抗小鼠血清中促炎癥因子FFA、NO、ROS、TNF-α、IL-6、IL-1β及CRP的含量，提高抗炎性因子脂聯(lián)素和IL-10的水平。實(shí)驗(yàn)更進(jìn)一步在轉(zhuǎn)錄的水平上驗(yàn)證蝦青素酯對(duì)炎癥因子的調(diào)控作用，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，蝦青素酯可顯著增加抗

5、炎因子PPAR-γ、脂聯(lián)素及IL-10的mRNA的表達(dá)量，減少促炎因子TNF-α及IL-6 mRNA的表達(dá)量。提示，蝦青素酯可通過(guò)調(diào)節(jié)體內(nèi)炎性因子的分泌改善模型小鼠的慢性炎癥反應(yīng)。
　　NF-κ B通路是炎癥啟動(dòng)和調(diào)節(jié)的關(guān)鍵通路。為探討蝦青素酯干預(yù)模型小鼠慢性炎癥的機(jī)制，本文用qRT-PCR方法研究了蝦青素酯對(duì)NF-κB通路中關(guān)鍵基因mRNA表達(dá)的影響。qRT-PCR結(jié)果顯示蝦青素酯能顯著降低IKKβ、NF-κ B基因mRNA的表

6、達(dá)，增加IκB-α基因mRNA的表達(dá)。提示，蝦青素酯可通過(guò)抑制NF-κB通路改善小鼠的慢性炎癥。
　　慢性炎癥對(duì)胰島素抵抗產(chǎn)生和發(fā)展具有重要作用。導(dǎo)致胰島素抵抗發(fā)生的炎癥通路主要有IKKβ/NF-κ B、JNK、 iNOS/NO及SOCS信號(hào)通路，其中IKKβ、JNK、iNOS及SOCS3可作用于胰島素抵抗信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)PI3K/PKB通路關(guān)鍵基因IRS-1，干擾其正常的酪氨酸磷酸化，阻礙胰島素信號(hào)向下游傳導(dǎo)。為進(jìn)一步探討蝦青素酯改善模

7、型小鼠胰島素抵抗和慢性炎癥的機(jī)制，本文進(jìn)一步用qRT-PCR的方法研究了蝦青素酯對(duì)炎癥通路和胰島素抵抗通路的聯(lián)結(jié)基因，以及PI3K/PKB通路關(guān)鍵基因mRNA表達(dá)的影響。qRT-PCR結(jié)果顯示，蝦青素酯可顯著降低IKKβ、JNK、iNOS、SOCS基因mRNA表達(dá)量，增加IRS-1、PI3K、PKB、GLUT4基因mRNA的表達(dá)量。提示，蝦青素酯可通過(guò)抑制炎癥反應(yīng)起到改善胰島素抵抗的作用。
　　本論文首次通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究蝦青素酯對(duì)胰島