Glp-1对2型糖尿病骨骼肌微循环胰岛素抵抗的作用及其机制

Insulin stimulates skeletal muscle microvascular perfusion and promotes glucose uptake in insulin sensitive state. However, this effect was blunted in insulin resistant state. Infusion of Glp-1 dilated microvasculation and increased skeletal muscle glucose uptake independent of insulin in normal rats via a PKA-dependent pathway. To investigate whether GLP-1 potently recruits muscle microvasculature, enhuances insulin sensitivity in both insulin resistance and T2DM situation and its underlying mechanisms. Zuker obese rats, Zuker diabetic fatty rats, Zuker lean rats and high fat diet SD rats will receive administration of Glp-1, Exendin-4 and NO inhibitor L-NAME. Contrast enhanced ultrasound will be used to measure microvascular perfusion.125I insulin will be used to measure insulin delivery. Insulin clamp was used to measure glucose infusion rate. The activity or phosphorylation rate of PKA、AKt、eNOS、MAPK、ET-1in skeletal muscle and aorta was measured.

正常状态下，胰岛素能够诱导骨骼肌微循环开放，促进骨骼肌葡萄糖的摄取，然而这一效应在胰岛素抵抗状态下消失。给正常大鼠输注Glp-1出现独立于胰岛素作用以外的扩张骨骼肌微循环和增加葡萄糖摄取的作用，并通过PKA-NO依赖性途径。为了明确Glp-1是否具有改善胰岛素抵抗和2型糖尿病个体骨骼肌微循环和代谢性胰岛素抵抗的作用，及长效Glp-1受体激动剂Exendin-4是否具有预防高脂饮食引起的微血管及代谢性胰岛素抵抗的作用及相关分子机制。本项目拟采用高脂喂养SD大鼠、Zuker消瘦、肥胖胰岛素抵抗、2型糖尿病大鼠为研究对象，分别给予Exendin-4及Glp-1及一氧化氮抑制剂L-NAME注射，采用对照增强超声检测大鼠骨骼肌微循环灌注、125I检测胰岛素跨内皮转运率、胰岛素钳夹实验检测胰岛素敏感指数等，并检测主动脉及骨骼肌中PKA、AKt、eNOS、MAPK、ET-1等蛋白的活性或磷酸化水平的变化。

胰高血糖素样肽-1是近年来应用于临床的降糖药物，它呈葡萄糖依赖性的刺激胰岛素分泌而发挥降糖作用，我们前期研究发现GLP-1通过PKA通路改善骨骼肌微循环，但其对2型糖尿病胰岛素抵抗的作用及其分子机制尚不清楚。本研究利用葡萄糖钳夹技术证明GLP-1可以改善2型糖尿病大鼠胰岛素抵抗，同时发现GLP-1可以抑制2型糖尿病大鼠内质网应激中心调节因子糖调节蛋白78（GRP78）水平的升高。内质网应激与肥胖和2型糖尿病发生密切相关，但GRP78与糖代谢的关系尚不明确。我们制作了内质网GRP78基因敲除杂合大鼠，研究发现内质网GRP78敲除大鼠与野生型相比肝脏糖异生受到抑制，并发现GRP78基因敲除通过减少核转录因子CREB的核内表达，以及增加CREB的转录激活因子CRTC2的磷酸化，降低其脱磷酸化入核，从而抑制糖异生关键酶G6P及PEPCK的表达。