胰岛素信号PI3K/AKT对饮食诱导IR大鼠海马内Aβ42沉积作用的探讨

第一部分 饮食诱导IR大鼠海马内胰岛素信号PI3K/AKT与Aβ42沉积的观察 [目的]观察饮食诱导的肥胖胰岛素抵抗大鼠,脑内胰岛素作用情况；检测大鼠海马内Aβ42的表达,并探讨与脑内胰岛素作用的关系。 [方法]高糖高脂饮食诱导肥胖胰岛素抵抗大鼠模型(obesity, OB),外周血糖水平用葡萄糖氧化酶法检测、外周血浆及脑脊液内胰岛素水平用放免法检测；实时荧光定量PCR (Real-time quantitative PCR, RT-qPCR)检测大鼠海马内APP表达；蛋白免疫印记技术(Western blotting, WB)检测胰岛素信号传导途径中PI3K/AKT, GSK-3a的活性；ELISA及免疫组织化学法检测海马组织内Aβ42表达。 [结果]OB组大鼠血糖较正常组无明显差别,外周胰岛素明显升高并存在胰岛素抵抗；脑脊液内胰岛素水平减少,海马内PI3K/AKT活性显著下降,GSK-3a活性上调,Aβ42沉积增加,APP无明显改变。 [结论]饮食诱导的肥胖胰岛素抵抗大鼠,脑脊液内胰岛素水平下降,海马内胰岛素信号传导途径PI3K/AKT活性下降,伴随Aβ42沉积增加,可能与GSK-3a活性增加有关。 第二部分 二甲双胍对IR大鼠海马内PI3K/AKT、AP42的作用 [目的]探讨二甲双胍对肥胖胰岛素抵抗大鼠海马内胰岛素信号通路PI3K/AKT及Aβ42的作用与可能机制。 [方法]高糖高脂饮食诱导肥胖胰岛素抵抗大鼠模型(obesity, OB),二甲双胍灌胃4W(metformin, MET)250mg/kg/d,外周血糖水平用葡萄糖氧化酶法检测、外周血浆及脑脊液内胰岛素水平用放免法检测；实时荧光定量PCR (Real-time quantitative PCR, RT-qPCR)检测大鼠海马内TNF-α, PPARγ及IDE基因表达；蛋白免疫印记技术(Western blotting, WB)检测胰岛素信号传导途径中PI3K/AKT及GSK-3α活性,观察胰岛素降解酶(IDE)、过氧化物酶体增殖物激活受体-γ(PPARγ)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)及β-样淀粉肽42(Aβ42)的表达；免疫组织化学染色法(Immunohistochemistry, IHC)及ELISA检测Aβ42组织表达。 [结果]OB组大鼠海马内TNF-α、 Aβ42水平较CTL组上调,PPARγ、 IDE表达下降。MET组外周胰岛素作用较OB组改善；脑内胰岛素水平无明显改变,但胰岛素抵抗改善：PI3K/AKT活性上调、GSK-3α活性下降；伴随海马内TNF-α、 Aβ42表达增加,PPARγ,IDE表达减少。 [结论]肥胖胰岛素抵抗时,大鼠海马内Aβ42沉积增多,TNF-α表达上调,伴随PPARγ、IDE表达下降。二甲双胍不仅可改善外周胰岛素抵抗,也促进海马内胰岛素作用：二甲双胍干预后,海马内胰岛素信号通路PI3K/AKT活性上调,下游GSK-3α活性下降；另外,二甲双胍增加肥胖胰岛素抵抗大鼠海马内Aβ42沉积,伴随TNF-α表达增加,可能与PPARγ活性下降IDE表达减少有关。 第三部分 吡格列酮对IR大鼠海马内PI3K/AKT、Aβ42的作用 [目的]探讨PPARy激动剂吡格列酮对饮食诱导的IR大鼠脑内胰岛素、Aβ42的作用及机制。 [方法]高糖高脂饮食诱导肥胖胰岛素抵抗大鼠模型(obesity, OB),盐酸吡格列酮片艾可拓灌胃4W,20mg/kg/d作为治疗组(TZD),外周血糖水平用葡萄糖氧化酶法检测、外周血浆及脑脊液内胰岛素水平用放免法检测;实时荧光定量PCR (Real-time quantitative PCR, RT-qPCR)检测大鼠海马内TNF-α, PPARγ及IDE基因表达；蛋白免疫印记技术(Western blotting, WB)检测胰岛素信号传导途径中PI3K/AKT及GSK-3p活性,观察胰岛素降解酶(IDE)、过氧化物酶体增殖物激活受体-y(PPARy)、Wnt3a及p连环蛋白(β-catenin, β-cat)的表达；免疫组织化学染色法(Immunohistochemistry, IHC)及ELISA检测Aβ42组织表达。 [结果]OB组大鼠海马内Aβ42表达增加,PI3K/AKT活性下降、GSK-3p活性增加,伴随Wnt3a/β-catenin, PPARy及IDE表达减少。经TZD干预后,大鼠海马内PI3K/AKT活性上调、GSK-3p活性下降,Aβ42表达减少,PPARy及IDE表达增加并且Wnt3a/β-catenin水平上调。 [结论]噻唑烷二酮类药物吡格列酮可增加IR大鼠海马内胰岛素信号通路PI3K/AKT的活性,同时激活PPARy并使其下游Ap降解酶—IDE表达增多,减少Aβ42沉积。另外,吡格列酮干预后,PPARy基因的转录上调,可能与Wnt3a/β-catenin活性增加有关。