膳食不同比例C18:0/C16:0对胰岛素抵抗的作用及机制研究

Palmitic acid (C16:0) and stearic acid (C18:0), the most common long chain saturated fatty acids in food and the body, are acknowledged able to induce insulin resistance respectively. We found, in a recent investigation of type 2 diabetes in 8000 subjects, that postprandial serum C18:0 in FFAs increased, while C16:0 decreased, leading to the ratio of postprandial C18:0/C16:0 increased significantly in patients with type 2 diabetes. The ratio of C18:0/C16:0 in type 2 diabetic patients was almost 2 times higher than that in healthy subjects and the increase lasted 5 hours. These results indicate that the ratio of serum C18:0/C16:0 may be a more important risk factor in inducing insulin resistance. Therefore, we conduct this project to systemically study the effect of different ratio of C18:0/C16:0 from isoenergeic high fat diets on the ratio of C18:0/C16:0 in rats and its relation with insulin resistance.. We will also perform in vitro study, employing SiRNA to inhibit key genes expression, or plasmid transfection to over-expression key genes, to further explore potential mechanisms, by which the ratio of C18:0/C16:0 influences insulin sensitivity. Our study will provide theoretic supporting for the prevention and therapy of insulin resistance by modification of diet.

软脂酸（C16:0）和硬脂酸（C18:0）是食物和体内最普遍的长链饱和脂肪酸，也是公认的能够导致胰岛素抵抗的脂肪酸。我们在最近的8000人糖尿病调查研究中发现，2型糖尿病病人餐后血清游离脂肪酸（FFAs）中C18：0升高，C16：0降低，导致C18：0/C16：0显著升高，并且高于正常人的水平近2倍，这种升高状态可以持续5h。这提示我们，血清中C18：0/C16：0升高，而不是单纯的C18：0和C16：0水平增加，是导致胰岛素抵抗的更重要的危险因素。因此本课题将系统研究在总能量摄入相同的情况下，含不同比例C18：0/C16：0的高脂饲料对大鼠体内C18：0/C16：0比例的影响及其与胰岛素抵抗的关系，并通过细胞实验，结合小干扰RNA技术和质粒转染技术分别抑制和过表达关键基因的表达，进一步探讨不同C18：0/C16：0影响胰岛素敏感性的机制，为胰岛素抵抗的膳食预防和治疗提供理论支持。

本课题探讨不同比例C18：0/C16：0对胰岛素抵抗的影响及机制。本研究主要分为四个部分：.1. 不同C18:0/C16:0比例的油脂急性负荷对小鼠餐后血脂的影响。.对雄性C57BL/6 小鼠进行急性玉米胚芽油和猪油负荷后，灌胃猪油组小鼠的血清甘油三酯和总游离脂肪酸，尤其是饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸在120 min，180min，240min显著高于灌胃玉米胚芽油组小鼠，提示高C18:0/C16:0比例的猪油能够导致餐后血脂代谢障碍及脂肪酸谱异常。.2. 不同C18:0/C16:0比例的高脂膳食对小鼠胰岛素抵抗的影响。.采用不同C18:0/C16:0比例的高脂饲料喂养C57BL/6 小鼠，结果发现高比例组小鼠体脂、血脂、血糖、胰岛素水平和HOMA-IR显著高于低比例组小鼠，提示高比例组小鼠胰岛素抵抗更为严重。高比例组小鼠胰腺细胞凋亡数目和凋亡蛋白表达显著高于低比例组小鼠，提示高比例C18:0/C16:0对小鼠胰腺损伤更为严重。.3. 不同C18:0/C16:0比例的高脂膳食对小鼠lncRNA和microRNA的影响。.组织芯片检测结果发现，对照组、高比例组和低比例组小鼠之间肝脏组织lncRNA和microRNA的表达谱可以明显分开，胰腺组织的microRNA的表达谱也可以明显分开，并筛查出差异表达的lncRNA和microRNA。.4. 细胞水平研究不同比例C18:0/C16:0对胰岛素抵抗的作用机制。.(1) 不同比例C18:0/C16:0对胰岛细胞的作用.体外采用不同比例C18:0/C16:0处理大鼠胰岛素瘤细胞系INS-1，结果显示，随着C18:0/C16:0比例的升高，INS-1细胞的凋亡率和凋亡蛋白的表达显著增加，而高糖刺激的细胞胰岛素分泌功能显著降低，这一作用与miR-34a-5p的高表达有关。.(2) 不同比例C18:0/C16:0对肝细胞的作用.采用不同比例C18:0/C16:0处理HepG2细胞，高比例组细胞的葡萄糖摄取能力显著低于低比例组，这一作用可能是LncRNA11830通过mir-295-5p作用于CAV1实现的。.综上所述：与低比例C18:0/C16:0比较，高比例C18:0/C16:0导致更为严重的胰岛细胞凋亡损伤以及外周胰岛素信号通路障碍，LncRNA118306与mir-295-5p参与了其中的调控作用。