胰腺脂肪浸润对营养性肥胖SD大鼠胰岛素分泌的影响

目的观察不同程度胰腺脂肪浸润的营养性肥胖SD大鼠胰岛功能及形态,探讨胰腺脂肪浸润对营养性肥胖大鼠的2型糖尿病(T2DM)发生的影响及机制。方法刚断乳SD雄性大鼠70只,随机分为普通饲料组(N组,n=10)和高脂饲料组(F组,n=60),分别给予普通饲料及高脂饲料喂养18周后,成功构建营养性肥胖大鼠模型34只,将其按体重分为轻度肥胖组(A组,n=11)、中度肥胖组(B组,n=11)、重度肥胖组(C组,n=12)。测定大鼠体质量并计算Lee's指数,抽空腹血测空腹胰岛素(FINS).游离脂肪酸(FFA)、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α (TNF-α)等指标含量,并行灌胃葡萄糖耐量试验(OGTT),抽血测不同时间点血糖和胰岛素,计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)、胰岛β细胞功能指数(HOMA-β)、早期胰岛素分泌功能指数(△I30/△G30)及胰岛素曲线下面积(0-120min),观察四组大鼠葡萄糖刺激下的胰岛素分泌状况。取胰腺组织测甘油三酯(TG)含量,苏木素-伊红(HE)染色光镜观察胰腺脂肪浸润的组织学改变及胰岛素免疫组化染色行胰岛形态学分析。结果1.各组Lee's指数均比相应对照组(A组vs N组、B组vs A组、C组vs B组)显著增加[分别为(324.92±8.17)vs(308.15±5.93),(328.33±9.02)vs(324.92±8.17),(329.95±4.68)vs(328.33±9.02),P均<0.01]。与N组相比,A、B、C组的血清FFA含量显著增高[分别为(324.92±8.17)umol/L vs (399.26±22.41)umol/L, (328.33±9.02)umol/L vs (399.26±22.41)umol/L, (329.95±4.68)umol/L vs (399.26±22.41) umol/L,P均<0.01],C组的血清FFA含量比A、B组显著升高[分别为(499.85±37.17)umol/L vs (457.58±31.28)umol/L,P<0.01:(499.85±37.17) umol/L vs(465.88±26.16)umol/L,P<0.05],C组的胰腺TG含量比N组明显增高[分别为(324.52±55.82)umol/L vs (269.57±50.45)umol/L, P<0.05]。2.OGTT中,与N组相比,A、B、C组血糖在时间点30、60min有显著升高[(9.71±0.88)mmol/LVS(8.47±0.34)mmol/L,(9.93±0.64)mmol/Lvs (8.47±O.34)mmol/L,(10.48±0.71)mmol/L vs (8.47±0.34)mmol/L,(8.26 ±0.77)mmol/Lvs(6.60±0.59)mmol/L,(9.38±0.45)mmol/L vs(6.60± 0.59)mmol/L,(10.62±0.61)mmol/L vs(6.60±0.59)mmol/L,P<0.01], B.C组在血糖在时间点120min有明显升高[(5.47±0.32)mmol/L vs (5.10 ±0.41)mmol/L,(5.66±0.20)mmol/Lv s(5.10±0.41)mmol/L,P<0.05]；B组基础胰岛素、时间点60min时的胰岛素明显升高[(11.19±1.27)mIU/L vs (9.82±1.07)mIU/L,P<0.05；(68.29±10.09)mIU/L vs (50.79±7.03) mlU/L,P<0.01]；C组胰岛素在时间点60min有明显升高[(61.18±10.78) mlU/L vs (50.79±7.03)mIU/L,P<0.05].3.与N组相比,B组HOMA.IR显著升高[(2.27±0.31)vs(1.91±0.26),P<0.01]；B、C组的△I30/△G30明显降低[(8.90±2.23)vs(12.56±3.38),P<0.05；(7.41±2.00)vs(12.56±3.38),P<0.01]；B组胰岛素曲线下面积(0-120min)显著增加[(5867.41±476.27) vs (4976.90±654.93),P< 0.01].4.A、B、C组大鼠血清中IL-6含量较N组显著增高[(4.94±0.62)pg/ml vs (3.91±1.15)pg/ml,(5.50±1.09)pg/ml vs (3.91±1.15)pg/ml,(7.84 ±3.46)pg/m1 vs (3.91±1.15)pg/ml,P<0.05]；B.C组大鼠血清中TNF.α含量较N组显著增高[(10.77±0.80)pg/ml vs (9.80±0.92)pg/ml,(11.34 ±1.11)pg/ml vs(9.80±0.92)pg/ml,P<0.05].5.胰腺HE染色光镜观察胰腺脂肪浸润程度逐渐加重。6.免疫组化图像分析结果显示,与N组相比,A、B组染色阳性面积比率明显增加[(928945±115739)A/um2 vs (694596±86573)A/um2,(1053418±126378) Alum2 vs(694596±86573)A/um2,P<0.05],C组染色阳性面积比率明显减小[(40.28±4.15)%vs(52.28±5.86)%,P<0.05],平均灰度显著增加[(156±29) vs(121±17),P<0.01]。结论长期高脂饮食可造成不同程度的肥胖与胰腺脂肪浸润,且肥胖的程度与胰腺脂肪浸润程度相一致。轻中度胰腺脂肪浸润可造成胰岛素早期分泌时相延迟,出现胰岛素抵抗；而重度胰腺脂肪浸润可致胰岛p细胞损伤。此种改变可能与胰腺脂肪浸润激活炎症反应干扰胰岛素信号通路有关。重度胰腺脂肪浸润是2型糖尿病发病的危险因素之一,可作为早期2型糖尿病的警示信号。