從胰島細胞胰島素抵抗研究開郁清胃方對T2DM模型大鼠糖代謝的影響

研究背景：胰島素抵抗和胰島β細胞功能缺陷是2型糖尿病的兩大基本病理特征和發病基礎，這已為國際糖尿病學界所共識。最近幾年，隨著對2型糖尿病發病機制研究的深入，胰島細胞自身的胰島素抵抗(包括β和α細胞胰島素抵抗)問題逐漸被人們所認識：胰島細胞上同樣存在胰島素受體及其下游信號轉導通路；胰島細胞不僅是胰島素等的分泌細胞，同時也是胰島素作用的靶細胞。同外周組織一樣，胰島細胞的胰島素信號轉導途徑中的任何環節障礙也可以導致胰島素抵抗，即在胰島細胞水平上的胰島素抵抗或叫做胰島細胞自身的胰島素抵抗，它直接導致了胰島細胞功能的障礙。胰島素抵抗和胰島β細胞功能受損在胰島細胞水平的這種直接關聯可能是2型糖尿病發病機制中的重要環節，胰島細胞自身的胰島素抵抗，尤其在2型糖尿病早期，可能是糖尿病防治的一個關鍵點。但對于它的認識和研究只是近年才剛剛開始，目前僅在動物模型上初步闡述了胰島細胞水平胰島素抵抗的分子生物學機制，而應用藥物干預的研究尚未展開。 我們根據2型糖尿病和胰島素抵抗的發病規律，認為其發病的早期特點與中醫“肝胃郁熱證”相吻合，所以在糖尿病胰島素抵抗的治療中立清瀉肝胃郁熱的治法，在張仲景大柴胡湯的基礎上，創立了開郁清胃方，并運用開郁清胃方進行了多項臨床和實驗研究，均取得了良好的效果，并且在整體水平、組織細胞水平和分子水平初步闡述了其作用機理(包括減輕甘油三脂的異位沉積，提高受體數目和結合力，影響胰島素信號轉導系統等)。近期的研究發現開郁清胃方臨床可以改善糖尿病患者的胰島細胞分泌功能，提示其在胰島細胞功能方面有干預作用。胰島細胞自身胰島素抵抗這一概念的提出為該藥物的改善胰島細胞功能的作用機理研究搭建了一個重要的研究平臺。 研究目的：從胰島細胞胰島素抵抗的角度探討中藥復方開郁清胃方對2型糖尿病模型大鼠胰島細胞分泌功能的影響。 研究方法：本實驗以高脂喂養9周加小劑量鏈脲佐菌素(STZ，15mg/kg體重)腹腔注射建立2型糖尿病大鼠模型，通過測定空腹血糖、葡萄糖負荷后2小時血糖以及糖化血清蛋白、基礎胰島素水平等評價開郁清胃方對2型糖尿病模型大鼠糖代謝的影響，采用高胰島素正葡萄糖鉗夾技術(Clamp)評價整體的胰島素抵抗，靜脈糖耐量(IVGTT)評估胰島細胞功能，應用免疫組織化學染色、計算機圖像定量分析等方法和技術研究胰島β細胞胰島素(INS)和α細胞胰高糖素(Glc)的分泌變化以及胰島素受體(IRc)、胰島素受體底物-1(IRS-1)的表達，并利用胰島細胞分離技術分離實驗各組大鼠胰島，體外進行葡萄糖的孵育，觀察了胰島細胞的體外分泌功能，從而系統研究開郁清胃方對模型大鼠糖代謝的影響，并從胰島細胞胰島素抵抗的角度初步進行了機理探討。 研究結果：1、高脂喂養9周加小劑量STZ(15mg/kg體重)腹腔注射建立的糖尿病大鼠模型符合2型糖尿病的發病特點：同時具有胰島素抵抗、胰島素分泌的異常和血糖的明顯增高。 2、開郁清胃方可明顯降低該大鼠模型的空腹血糖、葡萄糖負荷后2小時血糖以及糖化血清蛋白，提高基礎胰島素水平。 3、開郁清胃方可明顯減少模型大鼠正糖鉗夾試驗中穩態葡萄糖的輸注率，提高胰島素敏感性。 4、開郁清胃方治療后的模型大鼠IVGTT中0-30分鐘和0-120分鐘血糖曲線下面積顯著低于模型組，相應的各時相的胰島素分泌曲線下面積則明顯大于模型組。 5、離體胰島細胞葡萄糖刺激試驗顯示開郁清胃治療組的胰島素水平顯著高于模型組。 6、胰島的免疫組織化學染色顯示開郁清胃方可以提高胰島細胞胰島素受體和胰島素受體底物-1的表達，提示其可以改善胰島細胞的胰島素信號轉導通路，從而改善胰島素對胰島細胞的作用，即胰島細胞的胰島素敏感性。 結論：開郁清胃方可以確切地改善2型糖尿病模型大鼠的糖代謝，其機理包括兩個方面，一是外周胰島素敏感性的提高；二是胰島細胞功能的改善。改善胰島細胞功能的作用機理，在于對胰島細胞的胰島素信號轉導通路的改善，提高胰島細胞胰島素受體和胰島素受體底物-1的表達，改善了“胰島細胞的胰島素抵抗”。從胰島細胞胰島素抵抗去研究中醫藥對糖尿病的防治作用可以為中醫藥多靶點、多效應性的特點提供一條新的研究思路。