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胰島素抵抗模型(IR模型)


胰島素抵抗模型飼料和模型復制方法

胰島素抵抗不僅是糖尿病發生和發展的根源,而且還可以是其他多種疾病(例如,肥胖高脂血癥非酒精性脂肪肝病、高血壓、代謝綜合征)等的發生或伴隨的因素,是當前研究的熱點之一,使用的飼料種類較多,關鍵是要結合動物種類和品系來確定飼料的選擇。不能確定時,可以與菲飼料科技有限公司技術部交流。

文獻綜述
www.ytdsyjtsc.com
2012年7月1日出版

胰島素抵抗模型(IR模型)與飼料

(Insulin resistance model,"IR model diet" )
南通特洛菲飼料科技有限公司技術部 綜述

【摘要】本文介紹了胰島素抵抗模型的概念,胰島素抵抗模型的研究情況、模型建立的方法以及當前存在的問題。最后介紹了金黃地鼠和大鼠的幾種胰島素抵抗模型。

【關鍵詞】胰島素抵抗;模型飼料;實驗動物

胰島素抵抗的發展

既然是復制胰島素抵抗模型,那么,什么是胰島素抵抗?胰島素抵抗是指脂肪和肌肉組織對胰島素的敏感性變差,雖然血漿中胰島素很高,胰島素介導的代謝過程已經下降,最近認為,除了這些外周組織對胰島素的敏感性下降,外周和胰島之間的調節網絡出現異常,因此,胰島素抵抗并不只是外周出現問題,胰島本身也有問題。

雖然胰島素抵抗主要是脂肪和肌肉組織對胰島素敏感性下降,實際上,胰島素抵抗的概念在最近有所改變,不僅有過去所認為的外周組織這個籠統的、系統性的胰島素抵抗,已經提出了以器官命名的胰島素抵抗,比如,心臟胰島素抵抗,等等。原因是,已經發現胰島素抵抗并不一定是全身性的,可以是局部性的,也就是說,不同部位之間有差別。

一、胰島素抵抗模型的研究情況與模型存在的問題

胰島素抵抗發生的可能原因

1.飲食誘導的胰島素抵抗

高飽和脂肪(脂肪酸);

不飽和脂肪酸缺乏; 

生糖指數高的飲食;

高糖;

支鏈淀粉;

高果糖;

某些類型的蛋白質;

蛋白質攝入過少; 

纖維素缺乏(過少) 

鹽攝入過多或過少 

微量營養素缺乏(鈣、鎂、鉻、維生素A)

以上2種或多種情況疊加。

2.繼發性胰島素抵抗(繼發于疾病)

肥胖;

高血壓;

血脂紊亂 

其他疾病(如,腫瘤、感染)。

3.生理性胰島素抵抗

妊娠

應激。

胰島素抵抗既可以是某些原因,比如飲食原因導致的胰島素抵抗,也可以是基因、環境等等多方面的多因素所致。問題是,有些因素與胰島素抵抗是互為因果的,比如,多囊卵巢綜合癥(PCOS)可以導致胰島素抵抗,而胰島素抵抗又可能促進PCOS的發生。又比如,某些因素首先引起的肥胖,肥胖又促使胰島素抵抗,而胰島素抵抗又促進肥胖,這種情況下出現的胰島素抵抗就不嚴格意義上的胰島素抵抗模型,而是肥胖模型。因此,真正的胰島素抵抗模型,應該是原發性的,繼發性的胰島素抵抗本質上并不是胰島素抵抗模型。正是這樣原因,雖然很多因素都可導致胰島素抵抗,但是,胰島素抵抗的模型方法并不多。

正是因為強調胰島素抵抗是最初發生的,胰島素抵抗造模時間一般不需要很長。

二、胰島素抵抗造模要根據研究的目的選擇相應的方法

引起胰島素抵抗的原因很多,也就需要根據原因來造模,即根據研究的目的來設計造模方法。

例如,多囊卵巢綜合癥(PCOS)可以引發胰島素抵抗,肥胖,高血脂等等脂質代謝紊亂,從而引起營養問題。這種情況下,選擇多囊卵巢綜合癥來建立胰島素抵抗模型更可取。

再比如,應激等等可以引起胰島素抵抗,從而成為代謝綜合癥的危險因素,這就可以采用應激手段來建立胰島素抵抗模型。

又如,基因也可以是胰島素抵抗的重要原因,采取感興趣的目的基因進行轉基因、突變等建立胰島素抵抗模型動物則比較理想。

那么,復制飲食誘導的胰島素抵抗,怎樣進行選擇動物和模型飼料呢?

任何模型復制遵循的原則和步驟

第1步:確定所要模擬的疾病

這是研究目的的首要前提。

第2步:根據病因確定模型方法和飼料種類

這是為了達到模擬人類疾病的目的。

第3步:根據動物的特點選擇動物種類和品系

這是研究的可行性論證和模擬的結果是否能參考到人的關鍵。

第4步:決定模型飼料和對照飼料的各項參數

這是決定實驗結果可靠性和研究結論確切性的關鍵環節。

第5步:準備動物和訂購模型飼料

動物和飼料質量是研究結果可靠性的保障。因此,必需滿足第4步的要求。

在左邊的表中列出了復制模型的步驟和原則。我們現在來看看怎樣按照這5步進行。

首先確定研究的胰島素抵抗的病因。

在上面已經列出了人類胰島素抵抗的可能病因,也就是說,你要考慮研究是希望模擬哪一種病因。

在所列出的胰島素抵抗病因中,需要注意的是,很可能你的研究并沒有被包括其中,這就需要你理解屬于其中的哪一類。

要說明的是,如果你希望復制肥胖、高血壓、高血脂等等情況下發生的胰島素抵抗,雖然也是飲食誘導的,但是,與第1類“飲食誘導的”有不同之處。

如果你選擇的是第1類,那么,模型飼料應該是標準熱量型的,如果是第2類,那就應當是高熱量、高脂肪型。

作為一個例子是,西方飲食是高脂、高糖、高熱量,研究這樣的飲食對胰島素抵抗的發生和發展,當然應該采用相應的模擬飼料來建立胰島素抵抗模型,正因為如此,當前應用飲食誘導胰島素抵抗的模型方法就是西方飲食模型方法

好了,接著就到了“第3步:根據動物的特點選擇動物和品系”。

關于這一點,你可以按照網頁左上方的不同動物胰島素抵抗模型的導航,點擊了解模型飼料和造模注意事項。其中,詳細介紹了動物的特點和模型飼料類型。

三、胰島素抵抗試驗的方法

一般包括:

(1)OGTT或IVGTT。

(2)正常血糖胰島素鉗夾技術(euglycaemic-hyperinsulinaemic clamp technique)。這是測定胰島素抵抗的“金標準”。

(3)空腹血漿胰島素(FINS)測定。

(4)空腹血糖(FBG)測定。

(5)胰島素抵抗指數(HOMA-IR)計算:空腹血漿胰島素×空腹血糖/22。

四、介紹幾種胰島素抵抗的動物模型和模型飼料。

胰島素抵抗模型可以采用多種動物,但是,不同動物差異很大。例如,盡量不要使用高糖飼料喂養小鼠,因為這很可能不會出現胰島素抵抗,即便出現,也很慢。以下介紹金黃色地鼠和大鼠。

1. 金黃地鼠胰島素抵抗模型

模型飼料1:高果糖飼料。

模型評價:2周時胰島素抵抗,同時伴有血漿甘油三酯、膽固醇和游離脂肪酸升高,沒有肥胖表現,沒有發生2型糖尿病。

模型飼料2:高糖飼料。

模型評價:2周時胰島素抵抗,不升高膽固醇,胰島素抵抗比模型飼料1要溫和。

模型飼料3:高脂、高果糖飼料。

模型評價:4周時空腹血糖升高,胰島素抵抗,胰島素水平升高,高膽固醇,高甘油三酯,HDL-C/總膽固醇比率降低,脂肪肝。

2. 大鼠胰島素抵抗模型

模型飼料1:高果糖飼料。

模型評價:2周內高甘油三酯、胰島素抵抗,不升高血壓,不肥胖(除非延長時間)。

模型飼料2:高糖飼料

模型評價:模型表現為,胰島素抵抗,高甘油三酯。

模型飼料3:高脂飼料,或者高脂、高糖飼料

模型評價:模型表現為,肥胖,胰島素抵抗。




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重要資料

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