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1、炎癥與胰島素抵抗關系研究概況【關鍵詞】炎癥;胰島素抵抗;綜述胰島素抵抗(insulinresistance,IR)是指胰島素的外周組織及靶器官或靶組織,主要是肝臟、脂肪組織、骨骼肌對胰島素的敏感性及反應性降低,致正常量的胰島素產(chǎn)生的生物學效應低于正常水平。IR是2型糖尿病(type2diabetesmellitus,T2DM)發(fā)病中的主要環(huán)節(jié),但形成IR的機制復雜,雖然進行了大量的研究,但至今其分子機制尚未完全闡明。近年來炎癥學說備受關注,認為T2DM是一種自身免疫與慢性低度炎癥性疾病,其中,炎癥導致胰島素抵抗是關鍵因素。1炎癥來源胰島素抵抗是一種慢性非特異性
2、炎癥,這種炎癥由先天免疫所介導,由炎癥因子、免疫系統(tǒng)及脂肪組織所共同參與。目前,胰島素抵抗所涉及的炎癥因子主要包括:①炎癥細胞:單核細胞、巨噬細胞、中性粒細胞、自然殺傷細胞、樹突狀細胞等,還有近年來隨著脂肪因子的不斷被發(fā)現(xiàn),認識到脂肪組織不僅是供能量貯存的器官,而且由于同巨噬細胞具有共同來源,也是一種炎癥細胞。②細胞因子:TNF-α、IL-1、IL-6、單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)、蛋白纖溶酶原激活抑制物-1(PAI-1)、細胞間黏附因子等。③急性反應蛋白:主要由肝細胞產(chǎn)生,如CRP、纖維蛋白原、血清淀粉樣A蛋白、α-酸性糖蛋白等。④脂肪細胞因子:脂聯(lián)素
3、、抵抗素及瘦素等。2炎癥與胰島素抵抗的相關性TNF-α可由多種細胞如單核細胞、巨噬細胞、中性粒細胞、自然殺傷細胞及肥大細胞等產(chǎn)生、分泌,近來研究表明非免疫細胞如脂肪細胞、骨骼肌細胞也具有合成與分泌GTTNF-α的功能。TNF-α的生物學效應是通過與細胞膜上的受體結合后實現(xiàn)的,通常認為是由TNF-R1介導的。TNF-α在胰島素抵抗形成具有重要作用。在肥胖與IR的嚙齒動物模型中,脂肪組織中的TNF-α水平是升高的。在飲食誘導加遺傳性肥胖的小鼠模型中,其小鼠存在有TNF-α信號遺傳缺陷,但能顯著改善胰島素受體(IR)信號轉導能力,改善胰島素敏感性[1]。以及在一些動
4、物模型中,用可溶TNF-α受體中的TNF-α之后,發(fā)現(xiàn)可使胰島素信號轉導增強,從而提高胰島素敏感性[2]。國內(nèi)也有研究探討了T2DM患者中TNF-α與胰島素抵抗的關系,結果顯示TNF-α水平在患者中明顯升高,是胰島素抵抗中的重要的危險因素之一,它能加重患者的胰島素抵抗[3]。以下證據(jù)均證明了TNF-α與肥胖、IR及T2DM三者之間直接相關。CRP為急性期反應蛋白,主要由肝細胞在前炎性細胞因子,如TNF-α、IL-1、IL-6等刺激下所分泌的炎癥介質。研究認為在T2DM患者中,CRP呈低度的慢性炎癥,并且是T2DM患者獨立的危險因素[4]。同時在一項日本的前瞻性
5、研究中,也證實了在排除多項混雜因素之后,隨著hsCRP含量的增加,發(fā)生糖尿病的風險顯著提高,可成為T2DM發(fā)生的預測因子[5]。IL-6主要來源于單核細胞、巨噬細胞、血管內(nèi)皮細胞、成纖維細胞、T細胞等,活化的單核細胞是其主要來源。脂肪細胞也可分泌,人體總IL-6的30%來自脂肪組織,故肥胖產(chǎn)生的IL-6可明顯增加。國內(nèi)一項研究表明,在T2DM肥胖中,存在更嚴重的胰島素抵抗,IL-6水平顯著升高,IL-6與胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)、BMI、頸動脈中層厚度(IMT)成正相關,在用TZDs治療后,患者中胰島素抵抗、IL-6水平明顯改善,特別是在肥胖組中,說明
6、了IL-6參與了T2DM胰島素抵抗的發(fā)生[6]。李偉民[7]研究也證實了IL-6與胰島素抵抗相關,并且在控制了BMI、體脂含量后,IL-6仍然于ISI相關。3胰島素信號轉導通路胰島素與靶細胞的胰島素受體結合導致受體激活,然后啟動細胞內(nèi)的信號轉導通路,產(chǎn)生一系列細胞內(nèi)轉導分子與酶促級聯(lián)反應,將信號在胞內(nèi)逐級傳遞并放大,最終將信號傳至靶器官而產(chǎn)生一系列生物學效應。胰島素信號傳導通路主要有兩條:A.IRS-1-PI3-K-PKB/Akt途徑:①胰島素與IR結合,激活IR的酪氨酸蛋白激酶(PTK)。②PTK除使IR自身磷酸化,還使胰島素受體底物(IRS)酪氨酸殘基磷酸
7、化,主要為IRS-1,③IRS是一種接頭蛋白,IRS磷酸化的酪氨酸殘基可與胞內(nèi)中含有肉瘤同源區(qū)段2(SH2)蛋白質結合,磷脂酰肌醇-3激酶(PI3-K)含有SH2,與IRS-1結合后,PI3-K磷酸化。④PI3-K活化蛋白激酶B(PKB)或Ser/Thr蛋白激酶Akt,該途徑主要是調節(jié)糖原、脂肪與蛋白質合成。B.經(jīng)促分裂原活化蛋白激酶(Shc/Raf/MAPK)途徑:胰島素與IR結合,激活的PTK通過接頭蛋白(如Shc和Grb2)與鳥苷酸交換因子SOS、Ras形成復合物,活化的Ras-GTP啟動了Ras-Raf-MAPK途徑,該通路主要與細胞的增殖分化相連。4
8、炎癥致胰島素抵抗的分子機制IR或IR后