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阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)与 2 型糖尿病关联机制不明。研究人员建立 SD 大鼠慢性间歇性缺氧(CIH)模型,测空腹血糖、胰岛素及相关蛋白。结果显示 CIH 致大鼠血糖、胰岛素及抵抗指数上升,肝脏细胞受损。该研究为揭示 OSA 与糖尿病关系提供依据。
在当今社会,健康问题备受关注,其中睡眠与代谢疾病之间的关系一直是医学领域的研究热点。阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)作为一种常见的睡眠呼吸障碍,全球发病率居高不下。据相关报告显示,近 10 亿 30 - 69 岁的成年人饱受其困扰,部分国家的患病率甚至超过 50%。而令人担忧的是,OSA 与 2 型糖尿病之间存在着紧密的联系。流行病学研究表明,这两种疾病常常相伴出现,可它们之间关联的内在机制却如同迷雾,让科研人员难以捉摸。
为了揭开这层神秘的面纱,湖南师范大学附属航天医院呼吸与危重症医学科以及湖南第一师范学院电子信息学院的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们建立了 SD 大鼠慢性间歇性缺氧(CIH)模型,以此来模拟 OSA 患者体内的缺氧环境,深入探究 CIH 对大鼠肝脏胰岛素信号通路效应蛋白 IRS?2、p?Akt 和 GSK?3表达的影响,以及这些变化如何作用于糖代谢。这项研究成果发表在《Sleep and Breathing》杂志上,为我们理解 OSA 与糖尿病之间的关系带来了新的曙光。
在研究过程中,研究人员运用了多种关键技术方法。首先,他们精心构建了动物间歇性缺氧舱,通过微控制器编程系统精准调控舱内的氧气和氮气供应,模拟出类似严重 OSAHS 患者的缺氧环境。实验结束后,研究人员采集大鼠的空腹血糖、血清胰岛素样本进行检测,并运用稳态模型评估法计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)。同时,采用苏木精 - 伊红(HE)染色观察肝脏细胞形态变化,利用免疫组化技术检测肝脏中胰岛素信号通路相关效应蛋白的表达,以平均灰度值表示其表达水平。
下面让我们来看看具体的研究结果。
- 空腹血糖、血浆胰岛素和胰岛素抵抗指数:随着间歇性缺氧暴露时间的延长,与正常对照组相比,各实验组大鼠的空腹血糖、血浆胰岛素水平以及胰岛素抵抗指数均逐渐升高。其中,CIH8 周组的数值最高,差异具有统计学意义(P<0.001)。这表明慢性间歇性缺氧会导致大鼠血糖升高,胰岛素抵抗增强,糖代谢出现紊乱。
- 大鼠肝脏中 IRS?2、p?Akt 和 GSK?3蛋白的平均灰度值:随着间歇性缺氧暴露时间的增加,CIH 组大鼠肝脏中 IRS?2和 p?Akt 蛋白的平均灰度值逐渐升高,与正常对照组相比差异显著(P<0.05),这意味着它们的表达水平降低;而 GSK?3蛋白的平均灰度值则逐渐降低,表达水平升高(P<0.001)。
- IRS?2、p?Akt、GSK?3与 HOMA-IR 的相关性分析:经分析发现,HOMA-IR 的平均灰度值与 IRS?2、p?Akt 呈正相关(r=0.867,P<0.001;r=0.903,P<0.001),与 GSK?3呈负相关(r=-0.855,P<0.001)。这进一步证实了胰岛素信号通路相关蛋白的表达变化与胰岛素抵抗之间存在密切联系。
- 大鼠肝细胞的形态变化(HE 染色):正常对照组大鼠的肝细胞形态相对正常,大小均匀,细胞质清晰,无明显空泡。但随着慢性间歇性缺氧暴露时间的延长,正常形态的肝细胞数量减少,多数细胞出现囊泡变性和脂肪变性,周围还有炎性细胞浸润,CIH8 周组的这些变化尤为明显。这说明慢性间歇性缺氧对肝细胞造成了严重的损伤。
- 免疫组化技术检测结果
- IRS?2的表达:IRS?2在大鼠肝细胞的细胞质中表达,呈散在或灶状棕色颗粒,在门脉区内皮细胞的细胞质中表达更为明显。与对照组相比,各实验组肝细胞中 IRS?2蛋白的平均灰度值随间歇性缺氧暴露时间的增加而逐渐升高,表达略有下降,差异显著(P<0.05)。
- p?Akt 的表达:p?Akt 在大鼠肝脏门脉区肝细胞的细胞质中表达。随着间歇性缺氧暴露时间的增加,各实验组 p?Akt 蛋白的平均灰度值逐渐升高,表达降低,差异显著(P<0.05)。
- GSK?3的表达:GSK?3在肝细胞的细胞核中表达,细胞核内有散在或灶状棕黄色颗粒,细胞质中也有少量散在的棕黄色颗粒。与对照组相比,各实验组 GSK?3蛋白的平均灰度值随间歇性缺氧暴露时间的增加而逐渐降低,表达升高(P<0.05)。
综合研究结果和讨论部分,研究人员得出结论:慢性间歇性缺氧会激活肝脏胰岛素信号通路中的 IRS?2、p?Akt 和 GSK?3蛋白,导致肝细胞受损、胰岛素抵抗以及糖代谢紊乱。然而,胰岛素信号通路在糖尿病发病机制中的作用仍处于探索阶段,其具体的作用机制尚未完全明确。
这项研究意义重大,它为揭示 OSA 合并糖尿病的发病机制提供了重要线索,有望为未来开发新的治疗靶点和干预措施奠定基础。通过进一步深入研究,或许能够找到更有效的方法来预防和治疗这两种疾病,为广大患者带来新的希望,让他们能够摆脱疾病的困扰,重新拥抱健康的生活。