脂聯(lián)素對胰島素抵抗及心室重構(gòu)的影響研究

張 青，劉雅娟，徐 璐，張 娜，任永康，秦 毅，楊銳英，武海亮

750004 寧夏銀川市，寧夏醫(yī)科大學(xué)(張青，徐璐，張娜，任永康，秦毅)；寧夏醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院心臟中心干部病房(劉雅娟，楊銳英，武海亮)

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·論著·

脂聯(lián)素對胰島素抵抗及心室重構(gòu)的影響研究

張 青，劉雅娟，徐 璐，張 娜，任永康，秦 毅，楊銳英，武海亮

750004 寧夏銀川市，寧夏醫(yī)科大學(xué)(張青，徐璐，張娜，任永康，秦毅)；寧夏醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院心臟中心干部病房(劉雅娟，楊銳英，武海亮)

【摘要】目的探討脂聯(lián)素對脂聯(lián)素基因敲除(APN(-/-) )小鼠胰島素抵抗所致心室重構(gòu)的影響。方法2014年10月—2015年1月選擇6～8周齡SPF級雄性野生型C57BL小鼠16只和同一品系的雄性APN(-/-) 小鼠16只，采用隨機數(shù)字表法將16只野生型C57BL小鼠分為：對照組和胰島素抵抗組(IR組)，16只APN(-/-) 小鼠分為：APN(-/-)+胰島素抵抗組(KIR組)和APN(-/-)+胰島素抵抗+脂聯(lián)素干預(yù)組(APN組)，每組8只。對照組小鼠給予普通飼料，IR組、KIR組、APN組小鼠給予高脂飼料誘導(dǎo)胰島素抵抗模型，APN組小鼠給予重組脂聯(lián)素腹腔注射，喂養(yǎng)并干預(yù)12周。采用血糖儀快速檢測小鼠空腹血糖(FPG)水平；采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)法檢測血清空腹胰島素(FINS)及脂聯(lián)素水平，計算胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)；留取小鼠左心室并稱其重量，計算心臟重量指數(shù)(HWI)和左心室重量指數(shù)(LVWI)；蘇木素-伊紅(HE)染色光鏡下觀察心肌組織；采用免疫組織化學(xué)法及Western blotting法測定心肌脂聯(lián)素受體1表達水平。結(jié)果第6周、第10周、第11周、第12周KIR組小鼠體質(zhì)量較對照組升高(P<0.05)。IR組小鼠血清FPG水平、IR組和KIR組小鼠血清FINS水平、HOMA-IR、HWI、LVWI較對照組升高(P<0.05)；IR組、KIR組、APN組小鼠血清脂聯(lián)素水平較對照組降低(P<0.05)；KIR組小鼠血清FPG、脂聯(lián)素水平較IR組降低，F(xiàn)INS水平、HWI、LVWI較IR組升高(P<0.05)；APN組小鼠血清FPG水平、HOMA-IR、脂聯(lián)素水平、HWI、LVWI較IR組降低(P<0.05)；APN組小鼠血清FINS水平、HOMA-IR、HWI、LVWI較KIR組降低，脂聯(lián)素水平較KIR組升高(P<0.05)。HE染色顯示，對照組心肌細胞排列整齊,細胞核大小均一,細胞質(zhì)染色均勻；IR組和KIR組均見心肌細胞排列紊亂，細胞核大小不規(guī)則；KIR組可見心肌細胞肌纖維斷裂、排列非常紊亂；APN組心肌細胞排列較整齊，紊亂改善。免疫組織化學(xué)法結(jié)果顯示，IR組及KIR組小鼠心肌脂聯(lián)素受體1表達水平較對照組和APN組降低(P<0.05)；KIR組小鼠心肌脂聯(lián)素受體1表達水平較IR組降低(P<0.05)。Western blotting法結(jié)果顯示，IR組、KIR組、APN組小鼠心肌脂聯(lián)素受體1表達水平較對照組降低(P<0.05)；KIR組小鼠心肌脂聯(lián)素受體1表達水平較IR組、APN組降低(P<0.05)。LVWI與HOMA-IR呈正相關(guān)(r=0.643,P<0.001)，LVWI與血清脂聯(lián)素水平及心肌脂聯(lián)素受體1表達水平呈負相關(guān)(r=-0.570,P=0.002；r=-0.520,P=0.008)。結(jié)論胰島素抵抗導(dǎo)致的心室重構(gòu)可能與血清脂聯(lián)素水平及心肌脂聯(lián)素受體1表達水平下降有關(guān)，外源脂聯(lián)素干預(yù)可以改善胰島素抵抗導(dǎo)致的心室重構(gòu)。

【關(guān)鍵詞】脂聯(lián)素；胰島素抵抗；心室重構(gòu)

張青，劉雅娟，徐璐，等.脂聯(lián)素對胰島素抵抗及心室重構(gòu)的影響研究[J].中國全科醫(yī)學(xué)，2016，19(12)：1401-1407.[www.chinagp.net]

Zhang Q,Liu YJ,Xu L,et al.Influence of adiponectin on insulin resistance and ventricular remodeling [J].Chinese General Practice，2016，19(12)：1401-1407.

脂聯(lián)素是脂肪細胞分泌的一種細胞因子，與脂聯(lián)素受體結(jié)合發(fā)揮作用，具有調(diào)節(jié)糖、脂代謝，增加脂肪酸氧化，提高葡萄糖攝取，改善胰島素敏感性等作用[1]。心室重構(gòu)是導(dǎo)致心力衰竭的重要原因之一，胰島素抵抗與心室重構(gòu)密切相關(guān)，但脂聯(lián)素及脂聯(lián)素受體1與心室重構(gòu)的關(guān)系尚未明確。本研究以野生型C57BL小鼠和脂聯(lián)素基因敲除(APN-/-)小鼠為研究對象，建立胰島素抵抗模型，并采用外源脂聯(lián)素進行干預(yù)，檢測小鼠血清脂聯(lián)素水平、心臟重量指數(shù)(HWI)和左心室重量指數(shù)(LVWI)、心肌脂聯(lián)素受體1表達水平，探討脂聯(lián)素對胰島素抵抗及心室重構(gòu)的影響，為脂聯(lián)素改善胰島素抵抗所致的心室重構(gòu)提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1實驗動物2014年10月—2015年1月選擇6～8周齡SPF級雄性野生型C57BL小鼠16只和同一品系的雄性APN-/-小鼠16只，體質(zhì)量(20±2)g，健康狀況良好，由上海南方模式生物研究中心提供，合格證號：SCXK(滬)2009-0023。在寧夏醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心SPF級動物房飼養(yǎng)，4只/籠，溫度20～25 ℃，12 h/12 h晝夜規(guī)律。采用隨機數(shù)字表法將16只野生型

本研究背景和創(chuàng)新點：

脂聯(lián)素是一種高表達的脂肪因子，通過與脂聯(lián)素受體結(jié)合發(fā)揮增加胰島素敏感性的作用，在產(chǎn)生肥胖相關(guān)的胰島素抵抗時，脂聯(lián)素及脂聯(lián)素受體表達均降低，從而激活糖、脂代謝調(diào)控途徑。近年來對脂聯(lián)素的關(guān)注逐漸增加，心肌主要表達脂聯(lián)素受體1。心室重構(gòu)是引起心力衰竭的主要原因之一，已有研究表明，胰島素抵抗可以加重心室重構(gòu)，但尚未明確脂聯(lián)素是否能夠通過改善胰島素抵抗途徑改善心室重構(gòu)，故本研究選用脂聯(lián)素基因敲除(APN-/-)小鼠作為研究對象，同時選用野生型C57BL小鼠作為對照，選擇高脂飼料誘導(dǎo)胰島素抵抗，同時予以外源脂聯(lián)素干預(yù)，均喂養(yǎng)并干預(yù)12周后，觀察胰島素抵抗相關(guān)指標、心室重構(gòu)相關(guān)指標及血清脂聯(lián)素水平、心肌脂聯(lián)素受體1表達水平等變化，并作相關(guān)分析探討脂聯(lián)素是否通過改善胰島素抵抗來改善心室重構(gòu)。

C57BL小鼠分為：對照組和胰島素抵抗組(IR組)，16只APN-/-小鼠分為：APN-/-+胰島素抵抗組(KIR組)和APN-/-+胰島素抵抗+脂聯(lián)素干預(yù)組(APN組)，每組8只。

1.1.2主要試劑血糖儀及血糖試紙條購自美國強生公司，小鼠血清脂聯(lián)素和胰島素酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)檢測試劑盒購自美國R&D公司，全蛋白提取試劑盒、5X蛋白上樣緩沖液、二氨基聯(lián)苯胺(DAB)顯色試劑盒以及BCA蛋白含量檢測試劑盒均購自南京凱基生物科技發(fā)展有限公司，免疫組織化學(xué)法檢測試劑盒及辣根過氧化物酶標記山羊抗兔IgG購自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司，普通飼料由寧夏醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心提供，高脂飼料(D12492)購自美國Research Diet公司，脂聯(lián)素受體1一抗(ab12611)購自美國abcam公司，ECL發(fā)光液購自美國Thermo公司。

1.2方法

1.2.1胰島素抵抗模型的建立小鼠均適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后進入實驗。對照組小鼠給予普通飼料，IR組、KIR組、APN組小鼠給予高脂飼料誘導(dǎo)胰島素抵抗模型；APN組小鼠同時給予10 μg·kg-1·d-1重組脂聯(lián)素腹腔注射。所有小鼠每周稱體質(zhì)量，喂養(yǎng)并干預(yù)12周。

1.2.2標本采集及實驗室指標檢測干預(yù)12周后，所有小鼠禁食12 h，斷尾取血采用血糖儀快速檢測小鼠空腹血糖(FPG)水平。然后采用摘除眼球法取小鼠血液1～2 ml，靜置2 h,以3 000 r/min離心10 min(離心半徑13.5 cm)，分離出血清，-80 ℃保存留用，采用ELISA法檢測血清空腹胰島素(FINS)及脂聯(lián)素水平。采用公式計算胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)，HOMA-IR =(FPG×FINS)/22.5。

1.2.3心室重構(gòu)指標測定及形態(tài)學(xué)觀察小鼠取血后迅速開胸，剪斷大血管取出心臟，去除心臟周圍結(jié)締組織，用4 ℃ 0.9%氯化鈉溶液洗凈，稱小鼠全心重量，沿房室交界去除心房及右心室游離壁，保留小鼠左心室并稱其重量。計算小鼠HWI和LVWI,HWI=心臟重量/體質(zhì)量,LVWI=左心室重量/體質(zhì)量。取心尖部左心室置于多聚甲醛溶液固定，石蠟包埋、切片，常規(guī)蘇木素-伊紅(HE)染色，鏡下觀察心肌纖維排列及細胞核情況。

1.2.4免疫組織化學(xué)法檢測心肌脂聯(lián)素受體1表達水平將左心室組織石蠟切片在二甲苯及降序梯度乙醇溶液中常規(guī)脫蠟，過氧化氫(H2O2)滅活內(nèi)源性過氧化物酶，然后用胎牛血清封閉液封閉，加脂聯(lián)素受體1一抗4 ℃過夜孵育，次日滴加生物素二抗，用DAB顯色劑顯色。在10×40倍光鏡下觀察拍片，選取同一個放大倍數(shù)下3個不同視野的圖像測定光密度。

1.2.5Western blotting法檢測心肌脂聯(lián)素受體1表達水平采用蛋白提取試劑盒提取心肌組織中的蛋白，蛋白檢測試劑盒檢測提取的蛋白濃度，每組蛋白定量后，取50 μg蛋白進行十二烷基硫酸鈉(SDS)-聚丙烯酰胺凝膠電泳(PAGE)，轉(zhuǎn)到聚偏二氟乙烯(PVDF)膜上，用含5%脫脂牛奶的TBST封閉后，加入脂聯(lián)素受體1一抗4 ℃過夜孵育，次日用山羊抗兔二抗孵育1 h，滴加ECL發(fā)光液后在暗室中壓X膠片。用掃描儀掃描出膠片圖像，采用灰度分析法計算吸光度(OD值)，以樣本組OD值/內(nèi)參OD值作為統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)。

2結(jié)果

2.14組小鼠不同時間體質(zhì)量比較干預(yù)前及干預(yù)第1周、第2周、第3周、第4周、第5周、第7周、第8周、第9周4組小鼠體質(zhì)量比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；干預(yù)第6周、第10周、第11周、第12周4組小鼠體質(zhì)量比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；其中KIR組小鼠體質(zhì)量較對照組升高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05，見表1)。

2.24組小鼠實驗室指標及心室重構(gòu)指標比較4組小鼠血清FPG、FINS水平、HOMA-IR、脂聯(lián)素水平、HWI、LVWI比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；IR組小鼠血清FPG水平、IR組和KIR組小鼠血清FINS水平、HOMA-IR、HWI、LVWI較對照組升高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；IR組、KIR組、APN組小鼠血清脂聯(lián)素水平較對照組降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；KIR組小鼠血清FPG、脂聯(lián)素水平較IR組降低，F(xiàn)INS水平、HWI、LVWI較IR組升高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；APN組小鼠血清FPG水平、HOMA-IR、脂聯(lián)素水平、HWI、LVWI較IR組降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；APN組小鼠血清FINS水平、HOMA-IR、HWI、LVWI較KIR組降低，脂聯(lián)素水平較KIR組升高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05，見表2)。

2.3HE染色結(jié)果HE染色顯示，對照組心肌細胞排列整齊,細胞核大小均一,細胞質(zhì)染色均勻；IR組和KIR組均見心肌細胞排列紊亂，細胞核大小不規(guī)則；KIR組可見心肌細胞肌纖維斷裂、排列非常紊亂；APN組心肌細胞排列較整齊，紊亂改善(見圖1，本文圖1～2彩圖見本刊官網(wǎng)www.chinagp.net電子期刊相應(yīng)文章附件)。

2.4免疫組織化學(xué)法檢測結(jié)果心肌脂聯(lián)素受體1陽性染色主要位于細胞質(zhì)，為棕黃色云霧狀或粗細不一的顆粒，以出現(xiàn)棕黃色物質(zhì)為陽性表現(xiàn)(見圖2)。4組小鼠心肌脂聯(lián)素受體1表達水平比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；其中IR組及KIR組小鼠心肌脂聯(lián)素受體1表達水平較對照組和APN組降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；KIR組小鼠心肌脂聯(lián)素受體1表達水平較IR組降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05，見表3)。

2.5Westernblotting法結(jié)果4組小鼠心肌脂聯(lián)素受體1表達水平比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；其中IR組、KIR組、APN組小鼠心肌脂聯(lián)素受體1表達水平較對照組降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；KIR組小鼠心肌脂聯(lián)素受體1表達水平較IR組、APN組降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05，見表4)。

表1　4組小鼠不同時間體質(zhì)量比較±s，g)

注：IR組為胰島素抵抗組，KIR組為脂聯(lián)素基因敲除(APN-/-)+胰島素抵抗組，APN組為APN-/-+胰島素抵抗+脂聯(lián)素干預(yù)組；與對照組比較，aP<0.05

表2　4組小鼠實驗室指標及心室重構(gòu)指標比較±s)

注：FPG=空腹血糖，F(xiàn)INS=空腹胰島素，HOMA-IR=胰島素抵抗指數(shù)，HWI=心臟重量指數(shù)，LVWI=左心室重量指數(shù)；與對照組比較，aP<0.05；與IR組比較，bP<0.05；與KIR組比較，cP<0.05

注：IR組為胰島素抵抗組，KIR組為脂聯(lián)素基因敲除(APN-/-)+胰島素抵抗組，APN組為APN-/-+胰島素抵抗+脂聯(lián)素干預(yù)組

圖14組小鼠心肌細胞HE染色結(jié)果(×400)

Figure 1HE staining results of myocardial cells of the four groups

圖2　免疫組織化學(xué)法檢測小鼠心肌脂聯(lián)素受體1表達(×400)

Table 3Comparison of myocardial adiponectin receptor 1 expression with immunohistochemical method among the four groups

組別只數(shù)脂聯(lián)素受體1對照組80.15±0.02IR組80.08±0.01aKIR組80.03±0.01abAPN組80.12±0.05bcF值13.06P值<0.001

注：與對照組比較，aP<0.05；與IR 組比較，bP<0.05；與KIR組比較，cP<0.05

Table 4Comparison of myocardial adiponectin receptor 1 expression with Western blotting method among the four groups

組別只數(shù)脂聯(lián)素受體1對照組81.41±0.29IR組81.03±0.08aKIR組80.43±0.20abAPN組80.66±0.15acF值30.18P值<0.001

注：與對照組比較，aP<0.05；與IR 組比較，bP<0.05；與KIR組比較，cP<0.05

2.6Pearson直線相關(guān)分析LVWI與HOMA-IR呈正相關(guān)(r=0.643,P<0.001)，LVWI與血清脂聯(lián)素水平及心肌脂聯(lián)素受體1表達水平呈負相關(guān)(r=-0.570,P=0.002；r=-0.520,P=0.008)。

3討論

3.1胰島素抵抗小鼠模型的建立本研究結(jié)果顯示，KIR組小鼠體質(zhì)量、IR組小鼠血清FPG水平、IR組及KIR組小鼠血清FINS水平及HOME-IR均較對照組明顯升高，提示胰島素抵抗小鼠模型造模成功。高脂飲食是導(dǎo)致肥胖、胰島素抵抗及2型糖尿病的重要危險因素，因此模擬人類胰島素抵抗的高脂飼料誘導(dǎo)動物胰島素抵抗模型成為研究胰島素抵抗的常用模型[2]。已有實驗證明，雄性野生型C57BL小鼠喂養(yǎng)高脂飼料1月余即可出現(xiàn)胰島素耐量明顯異常[3]。本研究中KIR組小鼠血清FINS水平較IR組進一步升高，提示APN-/-后小鼠胰島素抵抗程度進一步加重。APN-/-小鼠幾乎不表達脂聯(lián)素基因，有研究發(fā)現(xiàn)，心肌脂聯(lián)素受體1表達水平與血清脂聯(lián)素水平呈正相關(guān)[4]，故APN-/-小鼠脂聯(lián)素受體1表達水平也明顯降低，在高脂飼料喂養(yǎng)時，失去脂聯(lián)素與受體結(jié)合發(fā)揮對糖、脂代謝通路調(diào)節(jié)的激活作用，進而使糖、脂代謝紊亂加重，胰島素抵抗進一步加重。Kubota等[5]實驗表明,APN-/-小鼠顯示出嚴重的胰島素抵抗,證實了脂聯(lián)素對于維持胰島素敏感性是必需的，本研究結(jié)果與以上研究結(jié)果基本一致。

3.2脂聯(lián)素及脂聯(lián)素受體1與胰島素抵抗的關(guān)系本研究結(jié)果顯示，IR組及KIR組小鼠血清脂聯(lián)素水平及心肌脂聯(lián)素受體1表達水平均較對照組降低；KIR組小鼠血清脂聯(lián)素水平及心肌脂聯(lián)素受體1表達水平均較IR組進一步降低，提示脂聯(lián)素及脂聯(lián)素受體1與胰島素抵抗密切相關(guān)。APN-/-小鼠失去了脂聯(lián)素提高胰島素敏感性的作用，表現(xiàn)為更嚴重的胰島素抵抗。近幾年脂聯(lián)素因具有改善胰島素抵抗、抗動脈粥樣硬化等作用而受到關(guān)注，臨床研究發(fā)現(xiàn)，血清脂聯(lián)素水平在肥胖、胰島素抵抗、胰島素抵抗伴肥胖患者中逐漸降低，提示脂聯(lián)素是聯(lián)系肥胖和胰島素抵抗的紐帶[6]。脂聯(lián)素受體有3種，分別為脂聯(lián)素受體1、脂聯(lián)素受體2和鈣黏蛋白[7]，心肌細胞主要表達脂聯(lián)素受體1，脂聯(lián)素與脂聯(lián)素受體1結(jié)合發(fā)揮改善胰島素抵抗的作用機制可能為：脂聯(lián)素受體1通過增強脂聯(lián)素對腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)[8]、p38 絲裂原活化蛋白激酶和過氧化物酶體增殖物激活受體α的調(diào)節(jié)，以促進脂肪酸的β氧化、增加葡萄糖的攝取并抑制糖原的合成，使細胞內(nèi)的脂質(zhì)含量降低，進而提高對胰島素的敏感性，降低胰島素抵抗水平[9]。也有學(xué)者認為，脂聯(lián)素與脂聯(lián)素受體1結(jié)合后可以通過激活核因子(NF)-кB誘導(dǎo)巨噬細胞產(chǎn)生白介素6(IL-6)，IL-6可通過激活因子通路來提高胰島素的敏感性[10]。而胰島素與脂聯(lián)素受體1相互作用的機制十分復(fù)雜，可能還存在其他信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑來相互影響。

3.3胰島素抵抗與心室重構(gòu)的關(guān)系本研究結(jié)果顯示，IR組小鼠HWI及LVWI較對照組升高，形態(tài)學(xué)見心肌細胞排列紊亂、細胞核大小不規(guī)則等，提示胰島素抵抗小鼠發(fā)生了心室重構(gòu)，Pearson直線相關(guān)分析顯示，LVWI與HOMA-IR呈正相關(guān)。胰島素抵抗與心室重構(gòu)關(guān)系密切，胰島素抵抗導(dǎo)致心室重構(gòu)主要與胰島素抵抗時心肌能量代謝改變有關(guān)，過氧化物酶體增生物激活受體被激活，使游離脂肪酸增加，心肌細胞對葡萄糖的利用減少，過度依賴脂肪酸氧化供能，長鏈脂酰輔酶A增多，可引起心肌細胞內(nèi)神經(jīng)酰胺水平升高，神經(jīng)酰胺能促使心肌細胞凋亡[11]，進而引起心室重構(gòu)；另一方面，心肌細胞內(nèi)沉積的中性脂蛋白和脂肪酸可以直接損傷心肌細胞肌原纖維的功能，使心肌細胞發(fā)生纖維化，促使心室發(fā)生重構(gòu)。本研究中，KIR組小鼠胰島素抵抗及心室重構(gòu)均進一步加重。上文論述小鼠血清脂聯(lián)素水平及心肌脂聯(lián)素受體1表達水平降低可以加重胰島素抵抗，而胰島素抵抗可引起心室重構(gòu)，故推測APN-/-后失去了脂聯(lián)素與脂聯(lián)素受體1結(jié)合激活糖、脂代謝通路的作用，進而加重了胰島素抵抗，引起更嚴重的心室重構(gòu)。最新研究也發(fā)現(xiàn)，脂聯(lián)素受體1表達水平與HOMA-IR呈負相關(guān)[4]，本研究結(jié)果與之一致。

3.4脂聯(lián)素及脂聯(lián)素受體1與心室重構(gòu)的關(guān)系本研究結(jié)果顯示，IR組小鼠血清脂聯(lián)素水平及心肌脂聯(lián)素受體1表達水平較對照組降低，出現(xiàn)心室重構(gòu)；KIR組小鼠血清脂聯(lián)素水平及心肌脂聯(lián)素受體1表達水平較IR組進一步降低，心室重構(gòu)程度加重，提示血清脂聯(lián)素水平及心肌脂聯(lián)素受體1表達水平與心室重構(gòu)密切相關(guān)，Pearson直線相關(guān)分析示LVWI與血清脂聯(lián)素水平及心肌脂聯(lián)素受體1表達水平呈負相關(guān)。動物實驗發(fā)現(xiàn)，大鼠血清脂聯(lián)素水平和心肌脂聯(lián)素受體1表達水平在心室重構(gòu)的形成過程中起著至關(guān)重要的作用[12]。脂聯(lián)素可以通過抑制內(nèi)皮細胞增殖，增加一氧化氮(NO)合成，改善內(nèi)皮功能[13]，從而對血管重構(gòu)產(chǎn)生重要作用；此外，脂聯(lián)素還可抑制腫瘤壞死因子α(TNF-α)促脂解，減少循環(huán)中游離脂肪酸水平，減少對心肌的損害，改善心室重構(gòu)。結(jié)合以上論述，筆者推測脂聯(lián)素可通過多種途徑改善心室重構(gòu)，胰島素抵抗是導(dǎo)致心室重構(gòu)的重要原因之一，推測脂聯(lián)素通過減輕胰島素抵抗可以改善心室重構(gòu)。Sun等[14]在APN-/-小鼠研究中發(fā)現(xiàn)，脂聯(lián)素可以通過激活依賴AMPK的過氧化物酶體增殖物激活受體α(PPAR-α)而起到抑制心肌纖維化及抑制心室重構(gòu)的作用。

3.5外源脂聯(lián)素對胰島素抵抗及心室重構(gòu)的影響本研究結(jié)果顯示，APN組小鼠血清FINS水平、HOME-IR、HWI、LVWI均較KIR組降低，APN組小鼠血清脂聯(lián)素水平及心肌脂聯(lián)素受體1表達水平較KIR組升高，提示給予外源脂聯(lián)素干預(yù)胰島素抵抗APN-/-小鼠可以減輕胰島素抵抗，改善心室重構(gòu)，增加血清脂聯(lián)素水平及心肌脂聯(lián)素受體1表達水平，也進一步證明脂聯(lián)素及脂聯(lián)素受體1與胰島素抵抗所致的心室重構(gòu)密切相關(guān)。有研究證明，一次性注射10～30 μg/kg外源脂聯(lián)素可降低糖尿病小鼠血糖水平[15]。本實驗連續(xù)使用較低劑量重組脂聯(lián)素，使APN-/-小鼠脂聯(lián)素接近生理分泌劑量，并作用于整個病程，可以增加APN-/-小鼠血清脂聯(lián)素水平，進而促進脂聯(lián)素受體1的表達，增加脂聯(lián)素對糖、脂代謝通路的調(diào)節(jié)作用，減輕胰島素抵抗，并進一步改善心室重構(gòu)。Ding等[1]研究證實，外源脂聯(lián)素干預(yù)可以改善慢性間歇性缺氧引起的大鼠左心室重構(gòu)。因此，推測外源脂聯(lián)素干預(yù)可以影響脂聯(lián)素及脂聯(lián)素受體1的表達，進而改善胰島素抵抗所致的心室重構(gòu)，再次證明脂聯(lián)素及脂聯(lián)素受體1在胰島素抵抗所致心室重構(gòu)的形成過程中起著至關(guān)重要的作用。

綜上所述，本研究認為胰島素抵抗可以導(dǎo)致心室重構(gòu)，脂聯(lián)素及脂聯(lián)素受體1與胰島素抵抗所致的心室重構(gòu)密切相關(guān)，給予外源脂聯(lián)素可以減輕島素抵抗，進而改善心室重構(gòu)程度。為脂聯(lián)素改善心室重構(gòu)提供了理論依據(jù)，但由于心室重構(gòu)的過程比較復(fù)雜，具體機制有待進一步研究證實。

作者貢獻：張青進行實驗設(shè)計與實施、資料收集整理、撰寫論文、成文并對文章負責；劉雅娟、徐璐、張娜、任永康、武海亮進行實驗實施、評估、資料收集；秦毅、楊銳英進行質(zhì)量控制及審校。

本文無利益沖突。

參考文獻

[1]Ding WX,Dong YB,Ding N,et al.Adiponectin protects rat heart from left ventricular remodeling induced by chronic intermittent hypoxia via inhibition of TGF-β/smad2/3 pathway[J].J Thorac Dis,2014,6(9):1278-1284.

[2]Meng W.The mechanism of chlorogenic acid inhibits insulin resistance in mice[D].Changsha：Hunan Agricultural University,2011.(in Chinese)

孟文.綠原酸抑制小鼠胰島素抵抗發(fā)生的作用機制[D].長沙：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.

[3]Tian AP,Guo SS,Shen ZF,et al.Insulin resistant animal model established by high fat diet[J].Chinese Pharmacological Bulletin,2006,22(3):267-269.(in Chinese)

田愛平，郭賽珊，申竹芳,等.高脂飼料與胰島素抵抗動物模型[J].中國藥理學(xué)通報，2006,22(3):267-269.

[4]Li J,Su S,Zong X.Analysis of the association between adiponectin,adiponectin receptor 1 and diabetic cardiomyopathy[J].Exp Ther Med,2014,7(4):1023-1027.

[5]Kubota N,Terauchi Y,Yamauchi T,et al.Disruption of adiponectin causes insulin resistance and neointimal formation[J].J Biol Chem,2002,227(29):25863-25866.

[6]Zhang Y,Li YM,Feng YQ,et al.Relationship among serum adiponectin level,obesity and insulin resistance[J].Journal of Shandong University(Health Sciences),2009,47(6):126-129.(in Chinese)

張媛,李英敏,馮月秋,等.血清脂聯(lián)素水平與肥胖、胰島素抵抗的關(guān)系探討[J].山東大學(xué)學(xué)報:醫(yī)學(xué)版,2009,47(6):126-129.

[7]Kharroubi I,Rasschaert J,Eizirik DL,et al.Expression of adiponectin receptors in pancreatic beta cells[J].Biochem Biophys Res Commun,2003,312(4):1118-1122.

[8]Yamauchi T,Kamon J,Waki H,et al.The fat-derived hormone adiponectin reverses insulin resistance associated with both lipoatrophy and obesity[J].Nat Med,2001,7(8):941-946.

[9]Finck BN.The role of the peroxisome proliferator-activated receptor alpha pathway in pathological remodeling of the diabetic heart[J].Curr Opin Clin Nutr Metab Care，2004,7(4):391-396.

[10]Awazawa M,Ueki K,Inabe K,et al.Adiponectin enhances insulin sensitivity by increasing hepatic IRS-2 expression via a macrophage-derived IL-6-dependent pathway[J].Cell Metabolism,2011,13(4):401-412.

[11]Unger RH,Orci L.Diseases of liporegulation:new perspective on obesity and related disorders[J].FASEB J,2001,15(2):312-321.

[12]Sun R,Liu YJ,Sun HQ,et al.Relationship of expressions of adiponenctin,adiponectin receptors 1 and the degree of insulin resistance to ventricular remodeling in spontaneously hypertensive rats[J].Chinese General Practice,2013,16(4):1356-1359,1365.(in Chinese)

孫蕊，劉雅娟，孫紅茜,等.自發(fā)性高血壓大鼠血清脂聯(lián)素和心肌脂聯(lián)素受體1 的表達及胰島素抵抗程度與心室重構(gòu)的關(guān)系研究[J].中國全科醫(yī)學(xué),2013,16(4):1356-1359,1365.

[13]Yadav A,Kataria MA,Saini V,et al.Role of leptin and adiponectin in insulin resistance[J].Clin Chim Acta,2013,417(10):80-84.

[14]Sun L，Ye HY，Zhang YH，et al.Epidermal growth factor receptor antibody plus recombinant human endostatin in treatment of hepatic metastases after remnant gastric cancer resection[J].World J Gastroenterol，2007,13(45):6115-6118.

[15]Yu YW,Xi NN,Liu LZ，et al.Effect of recombinant mouse adiponectin on ob/ob mice with diabetic cardiomyopathy cells[J].Journal of Harbin Medical University,2010,44(2):117-120.(in Chinese)

于彥偉，奚寧寧，劉麗珠,等.重組脂聯(lián)素對ob/ob小鼠糖尿病心肌微血管病變的影響[J].哈爾濱醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2010,44(2):117-120.

(本文編輯：陳素芳)

Influence of Adiponectin on Insulin Resistance and Ventricular Remodeling

ZHANGQing,LIUYa-juan,XULu,etal.NingxiaMedicalUniversity,Yinchuan750004,China

【Abstract】ObjectiveTo investigate the influence of adiponectin on ventricular remodeling induced by insulin resistance in adiponectin gene knockout (APN(-/-)) mice.MethodsFrom October 2014 to January 2015,we selected 16 SPF male wild type C57BL mice aged 6 to 8 weeks and 16 male APN(-/-) mice of the same species.Using random number table method,we divided the 16 wild type C57BL mice into control group and insulin resistance group (IR group) and divided 16 APN(-/-) mice into APN(-/-) + insulin resistance group (KIR group) and APN(-/-)+insulin resistance+adiponectin intervention group (APN group),with 8 mice in each group.Control group was given common feed;IR group,KIR group and APN group were given high-fat feed to induce insulin resistance model;APN group was given intraperitoneal injection of recombinant adiponectin;the feed and intervention lasted for 12 weeks.Glucometer was used to detect FPG level;ELISA was used to detect FINS level and adiponectin level,and HOMA-IR was calculated.The ventriculus sinister of mice was taken to calculate HWI and LVWI,and cardiac muscle tissue was observed by HE staining and microscopy;immunohistochemical method and Western blotting method were employed to determine the expression level of myocardial adiponectin receptor 1.ResultsKIR group was higher than control group in body weight in week 6,week 10,week 11 and week 12 (P<0.05).Compared with control group,IR group was higher in the serum level of FPG,and IR group and KIR group were higher in the levels of FINS and HOMA-IR,HWI and LVWI (P<0.05);IR group,KIR group and APN group were lower than control group in the serum level of adiponectin (P<0.05);KIR group was lower in the serum levels of FPG and adiponectin and was higher in level of FINS,HWI and LVWI than IR group (P<0.05);APN group was lower than IR group in the serum levels of FPG,HOMA-IR,adiponectin,HWI and LVWI (P<0.05);APN group was lower in the levels of FINS and HOMA-IR,HWI and LVWI and was higher in the level of adiponectin than KIR group (P<0.05).HE staining showed the following results:in control group,myocardial cells were in order,and the size of cell nucleus and cytoplasmic staining were homogeneous;in IR group and KIR group,myocardial cells were in order,and the size of cell nucleus was irregular;in KIR group,the fracture of muscle fiber of myocardial cells was observed,and myocardial cells were in disorder;in APN group,myocardial cells were improved to be less disordered.The results of immunohistochemical method showed that IR group and KIR group were lower than control group and APN group in the expression level of myocardial adiponectin receptor 1(P<0.05);KIR group was lower than IR group in the expression level of myocardial adiponectin receptor 1(P<0.05).The results of Western blotting method showed that IR group,KIR group and APN group were lower than control group in the expression level of myocardial adiponectin receptor 1(P<0.05);KIR group was lower than IR group and APN group in the expression level of myocardial adiponectin receptor 1 (P<0.05).LVWI was positively correlated with HOMA-IR (r=0.643，P<0.001),and LVWI was negatively correlated with the serum level of adiponectin and myocardial adiponectin receptor 1 expression (r=-0.570，P=0.002；r=-0.520，P=0.008).ConclusionVentricular remodeling caused by insulin resistance may be correlated with the reduction of serum adiponectin level and myocardial adiponectin receptor 1 expression,and exogenous adiponectin intervention can improve ventricular remodeling caused by insulin resistance.

【Key words】Adiponectin；Insulin resistance；Ventricular remodeling

(收稿日期：2015-10-13；修回日期：2016-02-25)

【中圖分類號】R 587.1

【文獻標識碼】A

doi：10.3969/j.issn.1007-9572.2016.12.010

通信作者：楊銳英，750004寧夏銀川市，寧夏醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院心臟中心干部病房；E-mail：18395298078@163.com

基金項目：國家自然科學(xué)基金資助項目(81360026)