余慕雪,沈振宇△,莫清萍,丘小汕
(1中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院兒科,廣東 廣州 510080;2中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院黃埔院區(qū)兒科,廣東 廣州 510700)
小于胎齡(small for gestational age,SGA)是指出生體重和(或)身長(zhǎng)在同胎齡標(biāo)準(zhǔn)參照群體-2倍標(biāo)準(zhǔn)差(standard deviation,SD)以下[1]。SGA 的遠(yuǎn)期可發(fā)生糖代謝障礙,導(dǎo)致機(jī)體胰島素敏感性下降[2],相關(guān)機(jī)制尚不明確。生長(zhǎng)追趕學(xué)說(shuō)[2]認(rèn)為隨著SGA宮外營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)改善,在體格追趕生長(zhǎng)的過(guò)程中可致體脂成分增加,而體脂增加與胰島素抵抗發(fā)生有關(guān)。脂聯(lián)素(adiponectin)是脂肪組織合成和分泌的一種改善機(jī)體胰島素敏感性的激素蛋白質(zhì)。體脂積聚過(guò)程中,脂聯(lián)素負(fù)反饋抑制脂肪組織脂聯(lián)素的形成和分泌[3]。脂聯(lián)素-AMP活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)信號(hào)通路是脂肪-肌肉軸[4]中的一條與機(jī)體糖代謝相關(guān)的主要信號(hào)通路。體外研究[5]表明活化AMPK可促進(jìn)胰島素信號(hào)通路效應(yīng)分子葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4(glucose transporter 4,GLUT4)的表達(dá),改善骨骼肌對(duì)糖的利用,但是目前尚無(wú)脂聯(lián)素-AMPK信號(hào)通路在SGA個(gè)體的研究報(bào)道。阻止SGA胰島素抵抗的發(fā)生,是降低成年期代謝綜合征易患性風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵。高蛋白飲食對(duì)高脂喂養(yǎng)肥胖大鼠的體脂和糖代謝有改善[6];同樣我們的前期研究[7]顯示SGA大鼠早期高蛋白飲食后恢復(fù)正常飲食,能減少體脂成分和避免胰島素抵抗的發(fā)生,高脂高熱卡飲食則使體脂增多,并放大了胰島素抵抗的效應(yīng),高蛋白等熱卡飲食是營(yíng)養(yǎng)干預(yù)一個(gè)較好的飲食結(jié)構(gòu)。本研究旨在研究SGA脂聯(lián)素-AMPK信號(hào)通路的變化及其在高蛋白飲食對(duì)SGA大鼠糖代謝影響的作用,為SGA胰島素抵抗的早期防治提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1.1 動(dòng)物飼料 參考AIN93-G飼料成分配制基礎(chǔ)飼料[8],能量為3948 kcal/kg,可利用蛋白質(zhì)能量占基礎(chǔ)飼料總能量的20%;高蛋白飼料能量與基礎(chǔ)飼料成分一致,在基礎(chǔ)飼料的基礎(chǔ)上增加可利用酪蛋白100 g/kg diet、減少淀粉100 g/kg diet,可利用蛋白質(zhì)能量占高蛋白飼料總能量的30%。
1.2 主要試劑 血糖試劑盒購(gòu)于上海復(fù)旦張江生物醫(yī)藥股份有限公司。胰島素試劑盒購(gòu)于中國(guó)同位素公司。脂聯(lián)素試劑盒購(gòu)于Millipore。PMSF、RIPA(P0013B)裂解液購(gòu)于碧云天生物技術(shù)研究所。BCA法蛋白定量檢測(cè)試劑盒購(gòu)于南京凱基生物科技發(fā)展有限公司。AMPKα (23A3)rabbit mAb、phospho-AMPKα (Thr172)(40H9)rabbit mAb、GLUT4(1F8)mouse mAb、辣根過(guò)氧化酶標(biāo)記羊抗兔IgG和辣根過(guò)氧化酶標(biāo)記馬抗小鼠IgG購(gòu)于Cell Signaling。小鼠抗GAPDH單克隆抗體購(gòu)于上??党缮锕尽?/p>
2.1 SGA大鼠動(dòng)物模型建立 廣東省醫(yī)學(xué)動(dòng)物中心提供SPF級(jí)Sprague-Dawley大鼠。雌、雄性大鼠2∶1合籠自然交配,交配后雌性大鼠陰道涂片,發(fā)現(xiàn)精子視為妊娠第1 d,然后雌性孕鼠分籠喂養(yǎng)。正常對(duì)照組孕鼠受孕后基礎(chǔ)飼料自由飲食,平均每天進(jìn)食飼料(25±2)g;SGA模型組孕鼠,受孕后第1 d始限制飲食,以自由飲食雌性孕鼠前1 d食量的約40%為進(jìn)食量,平均每天進(jìn)食基礎(chǔ)飼料(10±0.5)g,待自然分娩。正常母鼠分娩的正常新生雄鼠24只為正常對(duì)照組(CN組)。SGA模型組孕鼠分娩鼠仔出生體重和身長(zhǎng)低于正常對(duì)照組孕鼠分娩鼠仔-2SD以下者為SGA大鼠。48只SGA新生雄鼠出生時(shí)隨機(jī)分為SGA對(duì)照組(CS組)、SGA高蛋白質(zhì)組(HPS組)各24只。哺乳期所有分組的鼠仔每窩控制為8只,保留符合條件的雄性鼠仔,不足8只雄性鼠仔則保留部分符合條件的雌性鼠仔。
2.2 動(dòng)物分組和處理
2.2.1 動(dòng)物分組和飼養(yǎng) CN和CS組大鼠,0~3周哺乳期母鼠予以基礎(chǔ)飼料自由飲食,斷乳后幼鼠再予以基礎(chǔ)飼料自由飲食至滿12周齡;HPS組大鼠,0~3周哺乳期母鼠予以高蛋白飼料自由飲食,斷乳后幼鼠再予以高蛋白飼料1周,4周齡(相當(dāng)于人類兒童期)后予基礎(chǔ)飼料自由飲食至滿12周齡(相當(dāng)于人類成年期)。
2.2.2 動(dòng)物處理 4周齡時(shí),各組12只大鼠禁食12 h,腹腔內(nèi)注射10%水合氯醛(3 mL/kg)麻醉,眼眶靜脈叢取血1~2 mL,血標(biāo)本立即離心吸取血清;開腹分離雙側(cè)腎周和附睪脂肪組織稱重,分離大鼠右后肢股二頭肌骨骼肌組織,所有組織-80℃冷凍保存。12周齡時(shí),各組12只大鼠禁食12 h,腹腔內(nèi)注射10%水合氯醛(3 mL/kg)麻醉,眼眶靜脈叢取血1~2 mL,血標(biāo)本立即離心吸取血清;然后各組隨機(jī)取6只大鼠行口服糖耐量試驗(yàn)(oral glucose tolance test,OGTT),予50%葡萄糖(5 mL/kg)灌胃,分別于灌胃后30、60、120 min眼眶靜脈叢取血1 mL,血標(biāo)本立即離心吸取血清;次日各組12只大鼠禁食12 h后腹腔內(nèi)注射10%水合氯醛(3 mL/kg)麻醉,開腹分離雙側(cè)腎周和附睪脂肪組織稱重,分離大鼠右后肢股二頭肌骨骼肌組織,所有組織-80℃冷凍保存。
2.3 各指標(biāo)檢測(cè)方法和計(jì)算
2.3.1 血清學(xué)指標(biāo)檢測(cè) 眼眶靜脈叢取血后血標(biāo)本立即離心,吸取血清,馬上采用氧化酶-過(guò)氧化物酶法在全自動(dòng)生化分析儀上檢測(cè)血糖;其余置于-80℃冰箱儲(chǔ)存,取空腹血清統(tǒng)一放射免疫法檢測(cè)胰島素水平、酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)脂聯(lián)素水平。
2.3.2 計(jì)算胰島素抵抗指數(shù)(homeostasis model assessment model for insulin resistance,HOMA-IR)HOMA-IR=空腹胰島素(mU/L)×空腹血糖(mmol/L)/22.5[9]。
2.3.3 OGTT血糖曲線下面積(area under the curve,AUC) 采用梯形面積法[10]計(jì)算。
2.3.4 內(nèi)臟脂肪計(jì)算 內(nèi)臟脂肪質(zhì)量(visceral fat mass,VFM)為雙側(cè)腎周脂肪與附睪脂肪質(zhì)量之和。計(jì)算內(nèi)臟脂肪體重百分比(VFM%)。VFM%=VFM(g)/體重(g)×100%。
2.3.5 脂肪細(xì)胞面積計(jì)算 每組隨機(jī)抽取8只大鼠的附睪脂肪組織標(biāo)本,甲醛固定后石蠟包埋切片、常規(guī)HE染色。Olympus BX60顯微鏡下采用Image-Pro Plus 5.1中文版軟件進(jìn)行圖像分析,同一標(biāo)本在400倍高倍顯微鏡下任選10個(gè)視野,測(cè)量每個(gè)視野的脂肪細(xì)胞面積,取算術(shù)平均值為該標(biāo)本的內(nèi)臟脂肪細(xì)胞面積。
2.3.6 骨骼肌AMPKα、p-AMPKα和GLUT4蛋白測(cè)定 用Western blotting法。提取骨骼肌蛋白后,采用BCA法測(cè)定蛋白質(zhì)濃度。孵育Ⅰ抗:加入用4%BSA/TBS溶液稀釋的濃度為1∶500的AMPK、p-AMPK、GLUT4Ⅰ抗以及1∶8000的 GAPDH Ⅰ抗,用塑料膜封閉后置冷庫(kù)孵育過(guò)夜。用1×TBST洗膜10 min×3次。孵育Ⅱ抗:將膜浸泡于用5%的脫脂奶粉/TBST溶液按照1∶2000配制的辣根過(guò)氧化酶標(biāo)記的抗兔或抗小鼠的Ⅱ抗,室溫下孵育60 min,用1×TBST洗膜10 min×3次。使用ODYSSEY紅外熒光掃描成像系統(tǒng)掃描圖像并進(jìn)行灰度分析。半定量分析各檢測(cè)骨骼肌靶蛋白和內(nèi)參照GAPDH的含量,分別計(jì)算各個(gè)實(shí)驗(yàn)組與同周齡正常對(duì)照組檢測(cè)蛋白的表達(dá)相對(duì)量。
表1顯示,CN組新生雄鼠的出生體重顯著高于CS組和HPS組(均P<0.01),CN組和HPS組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。4周齡時(shí)CS組體重顯著低于CN組和HPS組(均P<0.05),而CN組與HPS組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。12周齡時(shí)各組體重差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。4和12周齡時(shí)CS組VFM%顯著高于CN組和HPS組(均P<0.01),CN組和 HPS組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
4和12周齡CS組大鼠內(nèi)臟脂肪細(xì)胞面積顯著大于CN組和HPS組(均P<0.01),而CN組和HPS組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見圖1。
表1 各組大鼠4和12周齡體重、內(nèi)臟脂肪質(zhì)量和內(nèi)臟脂肪體重百分比Table 1.Body weight,visceral fat mass(VFM)and body visceral fat mass percentage(VFM%)at 4 and 12 weeks of age()
表1 各組大鼠4和12周齡體重、內(nèi)臟脂肪質(zhì)量和內(nèi)臟脂肪體重百分比Table 1.Body weight,visceral fat mass(VFM)and body visceral fat mass percentage(VFM%)at 4 and 12 weeks of age()
CN:normal control;CS:SGA control;HPS:high-protein intervention SGA group.*P <0.05,**P <0.01 vs CN group;#P <0.05,##P<0.01 vs CS group.
4 weeks(n=12)Group Birth(n=24)12 weeks(n=12)Body weight(g) Body weight(g) VFM(g) VFM% Body weight(g) VFM(g) VFM%CN 7.06±0.41 84.19±7.92 0.485±0.117 0.578±0.138 425.98±23.06 7.686±0.944 1.800±0.176 CS 5.04±0.31** 76.20±8.93* 0.604±0.101* 0.793±0.107** 429.70±19.53 15.360±1.504** 3.577±0.325**HPS 5.05±0.24** 84.13±8.45# 0.497±0.111# 0.594±0.136## 425.12±24.57 7.587±1.104## 1.781±0.209##
Figure 1.Adipocyte area of visceral fat at 4 weeks(A)and 12 weeks(B)of age..n=8.**P<0.01 vs CN group;##P<0.01 vs CS group圖1 各組大鼠4和12周齡內(nèi)臟脂肪細(xì)胞面積
4周齡各組大鼠HOMA-IR差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。12周齡CS組HOMA-IR顯著高于CN組和HPS組(均P<0.01),CN組和HPS組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。4和12周齡血清脂聯(lián)素水平CS組低于CN組和HPS組(P<0.05或P<0.01),CN組和 HPS組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表 2。
表2 各組大鼠4和12周齡空腹血糖、胰島素、HOMA-IR和脂聯(lián)素水平Table 2.Fasting blood glucose,insulin,HOMA-IR and serum adiponectin levels at 4 and 12 weeks of age(.n=12)
表2 各組大鼠4和12周齡空腹血糖、胰島素、HOMA-IR和脂聯(lián)素水平Table 2.Fasting blood glucose,insulin,HOMA-IR and serum adiponectin levels at 4 and 12 weeks of age(.n=12)
**P <0.01 vs CN group;#P <0.05,##P <0.01 vs CS group.
4 weeks HOMA-IR Adiponectin(mg/L)CN 5.13±0.60 5.41±0.96 1.23±0.20 7.766±0.52 Group 12 weeks Glucose(mmol/L)Insulin(mU/L)HOMA-IR Adiponectin(mg/L)Glucose(mmol/L)Insulin(mU/L)3 5.41±0.83 7.30±0.58 1.76±0.36 5.839±0.587 CS 5.17±0.72 5.48±0.98 1.26±0.32 6.825±0.639** 5.64±0.78 9.31±0.72** 2.34±0.46** 4.741±0.613**HPS 5.04±0.51 5.57±1.00 1.24±0.26 7.493±0.652# 5.32±0.75 7.21±0.79## 1.72±0.38## 5.784±0.676##
12周齡大鼠OGTT見圖2,各組空腹血糖水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),血糖高峰期均在30 min,30 min血糖CS組顯著高于CN組(P<0.01)和HPS組(P<0.05),CN組和HPS組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);各組之間60、90、120 min血糖差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);OGTT中血糖AUC見圖3,CS組顯著高于CN組和HPS組(均P<0.05),CN組和HPS組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
各組大鼠骨骼肌AMPKα和p-AMPKα的表達(dá)見圖4。4和12周齡時(shí)各組骨骼肌AMPKα表達(dá)的相對(duì)量差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);p-AMPKα的表達(dá)相對(duì)量CS組低于CN組和 HPS組(均 P<0.01),CN組和 HPS組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
4和12周齡時(shí)CS組大鼠骨骼肌GLUT4蛋白表達(dá)的相對(duì)量顯著低于 CN組和 HPS組(均 P<0.01),而CN組和HPS組骨骼肌GLUT4表達(dá)差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05),見圖5。
Figure 2.Blood glucose in response to OGTT in rats at 12 weeks of age..n=6.**P<0.01 vs CN group;#P<0.05 vs CS group.圖2 各組大鼠12周齡OGTT血糖改變
Figure 3.Areas under the curves(AUC)of blood glucose in response to OGTT in rats at 12 weeks of age..n=6.*P<0.05 vs CN group;#P<0.05 vs CS group圖3 各組大鼠12周齡OGTT血糖曲線下面積
Figure 4.AMPKα and p-AMPKα expression in skeletal muscle of rats at 4 weeks(A)and 12 weeks(B)of age..n=6.**P<0.01 vs CN group;##P<0.01 vs CS group.圖4 各組大鼠4和12周齡骨骼肌AMPKα和p-AMPKα的表達(dá)
Figure 5.GLUT4 expression in skeletal muscle of rats at 4 weeks(A)and 12 weeks(B)of age..n=6.**P<0.01 vs CN group;##P<0.01 vs CS group.圖5 各組大鼠4和12周齡骨骼肌GLUT4的表達(dá)
糖代謝障礙是胰島素抵抗的基礎(chǔ),胰島素抵抗導(dǎo)致機(jī)體胰島素介導(dǎo)的葡萄糖代謝能力下降[11]。GLUT4是胰島素和非胰島素信號(hào)通路共同的下游效應(yīng)分子,表達(dá)于對(duì)胰島素敏感的組織(如肌肉和脂肪組織)中,其從細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜,實(shí)現(xiàn)葡萄糖的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)[12]。骨骼肌在維持機(jī)體糖代謝中起重要作用,胰島素刺激后的糖攝取85%由骨骼肌完成,骨骼肌GLUT4的表達(dá)、從胞漿移位到細(xì)胞膜是糖攝取的主要過(guò)程[11]。GLUT4表達(dá)障礙可致機(jī)體糖代謝異常的發(fā)生[12]。本研究12周齡SGA大鼠HOMA-IR增高,OGTT顯示其糖代謝異常;4周齡SGA大鼠未見HOMA-IR改變,推測(cè)與SGA大鼠脂肪組織快速增長(zhǎng)過(guò)程中,利用糖增多,糖由肌肉組織轉(zhuǎn)移到脂肪組織,且骨骼肌糖攝取障礙時(shí),肝臟可以發(fā)揮部分代償作用[13]等有關(guān)。本研究還發(fā)現(xiàn)4和12周齡SGA大鼠骨骼肌 GLUT4表達(dá)下調(diào),可能與脂聯(lián)素 -AMPK通路活化受損、下調(diào)其下游效應(yīng)分子GLUT4表達(dá)有關(guān),而早期予SGA大鼠高蛋白飲食則上調(diào)脂聯(lián)素-AMPK通路,提高骨骼肌GLUT4表達(dá),改善其糖代謝。
SGA有關(guān)GLUT4上游信號(hào)通路研究大部分集中在胰島素信號(hào)通路磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidy linositol 3-kinase,PI3K)途徑的研究。Oak等[14]研究示SGA成年大鼠骨骼肌PI3K途徑中的遠(yuǎn)端關(guān)鍵分子蛋白激酶Cζ活化減弱是肌肉組織對(duì)外源性胰島素發(fā)生抵抗的主要原因;而Jensen等[15]對(duì)SGA青年男性骨骼肌活檢檢測(cè)示PI3K途徑中蛋白激酶B磷酸化水平低下。我們的研究顯示SGA大鼠骨骼肌GLUT4表達(dá)下降,與非胰島素信號(hào)通路脂肪-肌肉軸中脂聯(lián)素-AMPK通路活化受損有關(guān)。AMPK是脂聯(lián)素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路和胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路間的重要聯(lián)系分子。AMPK是一個(gè)異三聚體蛋白,α亞單位中的蘇氨酸172位點(diǎn)磷酸化對(duì)AMPK活性的調(diào)節(jié)起重要作用。除了AMP/ATP比值升高是激活A(yù)MPK的經(jīng)典途徑外,脂聯(lián)素參與了AMPK信號(hào)途徑轉(zhuǎn)導(dǎo)[16]。脂聯(lián)素通過(guò)激活A(yù)MPK調(diào)節(jié)糖代謝,骨骼肌中脂聯(lián)素-AMPK信號(hào)通路通過(guò)脂聯(lián)素受體1相結(jié)合蛋白/LKB1和磷脂酶C/Ca2+/Ca2+調(diào)鈣蛋白依賴性蛋白激酶的激酶通路轉(zhuǎn)導(dǎo),使AMPK磷酸化[17]。Tomas等[18]在大鼠肌肉中加入脂聯(lián)素,AMPK活化及糖攝取增加?;罨腁MPK可以使組蛋白去乙酰酶(histone deacetylase,HDAC)5中259和498位的絲氨酸磷酸化,調(diào)節(jié)HDAC5與肌細(xì)胞加強(qiáng)因子2的結(jié)合狀態(tài)上調(diào)GLUT4的表達(dá)[5]。此外,活化的AMPK使乙酰輔酶A羧化酶(acetyl CoA carboxylase,ACC)磷酸化,抑制ACC的活性,促進(jìn)細(xì)胞脂肪酸氧化,減少游離脂肪酸含量[19],而體外骨骼肌細(xì)胞培養(yǎng)加入游離脂肪酸可以通過(guò)降低生長(zhǎng)因子受體結(jié)合蛋白2、細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白激酶2、絲裂原活化蛋白激酶激酶1/2、過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ輔激活因子-1信號(hào)蛋白表達(dá),使骨骼肌細(xì)胞GLUT4的基因和蛋白表達(dá)下降[20-22]。
本研究中,SGA大鼠出生后追趕生長(zhǎng)時(shí)伴有內(nèi)臟脂肪增多,脂肪細(xì)胞增大,而血清脂聯(lián)素水平降低。宮內(nèi)營(yíng)養(yǎng)不良SGA個(gè)體出生體脂成分少于正常出生體重個(gè)體[23],SGA個(gè)體生后營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)增加時(shí),脂肪組織保持宮內(nèi)低產(chǎn)熱狀態(tài),骨骼肌保持宮內(nèi)糖利用減少的狀態(tài),出現(xiàn)脂肪和肌肉組織之間能量和葡萄糖的轉(zhuǎn)移和再分配,更多的能量和葡萄糖糖由肌肉組織轉(zhuǎn)移到脂肪組織[24]。Isganaitis等[25]研究示SGA脂肪細(xì)胞ACC和脂肪酸合成酶等表達(dá)增高使脂肪細(xì)胞增大。在脂肪細(xì)胞形成時(shí),脂聯(lián)素合成增加,在體脂過(guò)多積聚過(guò)程中,負(fù)反饋抑制脂聯(lián)素的形成和分泌[3]。臨床和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究顯示肥胖個(gè)體血清脂聯(lián)素水平低下而減肥或體脂水平下降后血清脂聯(lián)素水平上升[26]。
在肥胖成年人的研究中,血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑、血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑等藥物可用于增加脂肪組織脂聯(lián)素的分泌,通過(guò)運(yùn)動(dòng)、飲食等方式控制體重、減少體脂成分也能提高血清脂聯(lián)素水平[27]。脂聯(lián)素參與AMPK信號(hào)途徑轉(zhuǎn)導(dǎo),并為目前治療胰島素抵抗、改善機(jī)體糖代謝的靶點(diǎn)之一[16]。Hoenig等[28]予以肥胖個(gè)體高蛋白飲食后體脂減少,血脂聯(lián)素上升,機(jī)體胰島素敏感性有改善;Pasarica等[29]對(duì)肥胖糖尿病成人予以運(yùn)動(dòng)、低熱卡飲食1年,其體脂成分減少、脂肪細(xì)胞體積減少,伴血清脂聯(lián)素水平上升和胰島素敏感性改善。Polson等[30]予以大鼠高蛋白低脂飲食后脂肪組織脂聯(lián)素基因表達(dá)增加。我們的研究增加飲食中蛋白/能量比,防止SGA宮外生長(zhǎng)過(guò)程中體脂過(guò)多積聚,且早期高蛋白飲食改善SGA大鼠血清脂聯(lián)素水平及機(jī)體糖代謝。SGA大鼠經(jīng)早期高蛋白營(yíng)養(yǎng)干預(yù),4和12周齡時(shí)骨骼肌GLUT4表達(dá)上調(diào),推測(cè)高蛋白干預(yù)上調(diào)其脂聯(lián)素-AMPK信號(hào)通路。
綜上所述,早期SGA高蛋白營(yíng)養(yǎng)干預(yù)可能是通過(guò)脂聯(lián)素-AMPK信號(hào)通路提高 GLUT4表達(dá),達(dá)到改善糖代謝的作用。
[1]Kiess W,Chernausek SD,Hokken-Koelega AC.Small for gestational age:causes and consequences[M].1st ed.Basel:Karger,2009:1-10.
[2]Ong KK.Catch-up growth in small for gestational age babies:good or bad?[J].Curr Opin Endocrinol Diabetes Obes,2007,14(1):30-34.
[3]Nedvídková J,Smitka K,Kopsky V,et al.Adiponectin,an adipocyte-derived protein[J].Physiol Res,2005,54(2):133-140.
[4]Sell H,Dietze-Schroeder D,Eckel J.The adipocytemyocyte axis in insulin resistance[J].Trends Endocrinol Metab,2006,17(10):416-422.
[5]Mcgee SL,van Denderen BJ,Howlett KF,et al.AMP-activated protein kinase regulates GLUT4 transcription by phosphorylating histone deacetylase 5[J].Diabetes,2008,57(4):860-867.
[6]Honors MA,Hargrave SL,Kinzig KP.Glucose tolerance in response to a high-fat diet Is improved by a highprotein diet[J].Obesity(Silver Spring),2011 Oct 27.[Epub ahead of print]
[7]黃婷婷,丘小汕,沈振宇,等.孕期營(yíng)養(yǎng)不良對(duì)子代大鼠胰島素抵抗的影響[J].中華預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志,2004,38(3):182-185.
[8]Reeves PG,Nielsen FH,F(xiàn)ahey GC Jr.AIN-93 purified diets for laboratory rodents:final report of the American Institute of Nutrition ad hoc writing committee on the reformulation of the AIN-76A rodent diet[J].J Nutr,1993,123(11):1939-1951.
[9]Matthews DR,Hosker JP,Rudenski AS,et al.Homeostasis model assessment:insulin resistance and β-cell function from fasting plasma glucose and insulin concentrations in man[J].Diabetologia,1985,28(7):412-419.
[10]Psyrogiannis A,Kyriazopoulou V,Symeonidis A,et al.Relative iron“overload”in offspring of patients with type 2 diabetes mellitus:a new component in the conundrum of insulin resistance syndrome?[J].Hormones(Athens),2003,2(3):161-168.
[11]Peppa M,Koliaki C,Nikolopoulos P,et al.Skeletal muscle insulin resistance in endocrine disease[J].J Biomed Biotechnol,2010,2010:527850.
[12]Klip A.The many ways to regulate glucose transporter 4[J].Appl Physiol Nutr Metab,2009,34(3):481-487.
[13]Minokoshi Y,Kahn CR,Kahn BB.Tissue-specific ablation of the GLUT4 glucose transporter or the insulin receptor challenges assumptions about insulin action and glucose homeostasis[J].J Biol Chem,2003,278(36):33609-33612.
[14]Oak SA,Tran C,Pan G,et al.Perturbed skeletal muscle insulin signaling in the adult female intrauterine growthrestricted rat[J].Am J Physiol Endocrinol Metab,2006,290(6):E1321-E1330.
[15]Jensen CB,Martin-Gronert MS,Storgaard H,et al.Altered PI3-kinase/Akt signalling in skeletal muscle of young men with low birth weight[J].PLoS One,2008,3(11):e3738.
[16]Viollet B,Mounier R,Leclerc J,et al.Targeting AMP-activated protein kinase as a novel therapeutic approach for the treatment of metabolic disorders[J].Diabetes Metab,2007,33(6):395-402.
[17]Zhou L,Deepa SS,Etzler JC,et al.Adiponectin activates AMP-activated protein kinase in muscle cells via APPL1/LKB1-dependent and phospholipase C/Ca2+/Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase kinase-dependent pathways[J].J Biol Chem,2009,284(33):22426-22435.
[18]Tomas E,Tsao TS,Saha AK,et al.Enhanced muscle fat oxidation and glucose transport by ACRP30 globular domain:acetyl-CoA carboxylase inhibition and AMP-activated protein kinase activation[J].Proc Natl Acad Sci USA,2002,99(25):16309-16313.
[19]宋 杰,李 靜,胡陽(yáng)黔,等.黃芪多糖活化AMPK減輕游離脂肪酸對(duì)C2C12成肌細(xì)胞的細(xì)胞毒性[J].中國(guó)病理生理雜志,2012,28(2):298-301.
[20]郭啟煜,高 妍,叢 琳.游離脂肪酸對(duì)大鼠骨骼肌細(xì)胞葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4和胰島素信號(hào)傳導(dǎo)蛋白的影響[J].中華醫(yī)學(xué)雜志,2001,81(14):866-867.
[21]Coll T,Jove M,Rodriguez-Calvo R,et al.Palmitatemediated downregulation of peroxisome proliferator-activated receptor-γ coactivator 1α in skeletal muscle cells involves MEK1/2 and nuclear factor- κB activation[J].Diabetes,2006,55(10):2779-2787.
[22]Michael LF,Wu Z,Cheatham RB,et al.Restoration of insulin-sensitive glucose transporter(GLUT4)gene expression in muscle cells by the transcriptional coactivator PGC-1[J].Proc Natl Acad Sci U S A,2001,98(7):3820-3825.
[23]Muhlhausler B,Smith SR.Early-life origins of metabolic dysfunction:role of the adipocyte[J].Trends Endocrinol Metab,2009,20(2):51-57.
[24]Dulloo AG.Thrifty energy metabolism in catch-up growth trajectories to insulin and leptin resistance.[J].Best Pract Res Clin Endocrinol Metab,2008,22(1):155-171.
[25]Isganaitis E,Jimenez-Chillaron J,Woo M,et al.Accelerated postnatal growth increases lipogenic gene expression and adipocyte size in low-birth weight mice[J].Diabetes,2009,58(5):1192-1200.
[26]Zhuang XF,Zhao MM,Weng CL,et al.Adipocytokines:a bridge connecting obesity and insulin resistance[J].Med Hypotheses,2009,73(6):981-985.
[27]Montecucco F,Mach F.Update on therapeutic strategies to increase adiponectin function and secretion in metabolic syndrome[J].Diabetes Obes Metab,2009,11(5):445-454.
[28]Hoenig M,Thomaseth K,Waldron M,et al.Insulin sensitivity,fat distribution,and adipocytokine response to different diets in lean and obese cats before and after weight loss[J].Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol,2007,292(1):R227-R234.
[29]Pasarica M,Tchoukalova YD,Heilbronn LK,et al.Differential effect of weight loss on adipocyte size subfractions in patients with type 2 diabetes[J].Obesity(Silver Spring),2009,17(10):1976-1978.
[30]Polson DA,Thompson MP.Macronutrient composition of the diet differentially affects leptin and adiponutrin mRNA expression in response to meal feeding[J].J Nutr Biochem,2004,15(4):242-246.