《长期高蛋白饮食对正常和肥胖个体胰岛β细胞功能的作用及机制研究》

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该项目属于预防医学与公共卫生学营养学领域。不合理饮食是罹患T2DM的最主要环境因素。长期高脂高热量饮食可损伤胰岛β细胞,与2型糖尿病的高发有关,但高蛋白饮食对胰岛β细胞功能的影响尚无定论,且均为短期研究,是否具有高蛋白毒性尚未可知,国内外未见正常等热量条件下长期高蛋白饮食对胰岛β细胞功能影响的研究。为此,课题组申报了“长期高蛋白饮食对大鼠β细胞功能的影响及发生机制”课题,得到了山东省自然科学基金(项目编号:Z2006C09)的立项和资助。该课题对正常大鼠、营养性肥胖大鼠分别采用酪蛋白、猪肉粉进行24周的正常等热量高蛋白、正常蛋白、低蛋白、高脂饲养:动态观察血糖、体重变化,行静脉葡萄糖耐量试验观察胰岛素分泌及胰岛素敏感性;检测正常大鼠血浆脂联素、胰岛β细胞凋亡率和凋亡相关基因bax、bcl-2表达;检测营养性肥胖大鼠胃肠激素胃促生长素(Ghrelin)、胰高血糖素样肽1(GLP-1)的血浆、mRNA及蛋白表达,并测定胰腺胰岛素、PDX-1、肝脏IRS2、GLUT2的mRNA及蛋白表达,结果发现:长期正常等热量高蛋白饮食均可引起正常大鼠、营养性肥胖大鼠胰岛素敏感性增强;不同种类的高蛋白饮食对胰岛素分泌产生不同的影响:高酪蛋白饮食可促进正常大鼠胰岛素第一分泌时相显著升高,但未诱导胰岛β细胞凋亡,提示该饮食可能与正常个体胰岛β细胞功能损伤和2型糖尿病的发生无密切关系;而高动物蛋白饮食则可引起营养性肥胖大鼠胰岛素第一时相分泌下降,此改变可能是通过升高Ghrelin、抑制GLP-1、PDX-1的表达及减肥作用导致。该课题的研究取得了以下创新性成果:首次在正常等热量条件下,研究了长期不同种类高蛋白饮食在不同个体2型糖尿病发病中的作用,发现了高蛋白作用的异质性及对胰岛β细胞影响的复杂性;率先从胃肠激素角度探讨其分子机制,提出了胃肠-胰岛轴GLP-1/PDX-1/INS通路的改变是高蛋白饮食调控胰岛素分泌的可能机制,胰岛素敏感性增强是上调肝脏IRS2、GLUT2表达的结果;明确了高蛋白减肥系高蛋白自身作用,而非热量受限所致,澄清了既往争议;从基础到临床均验证了正常热量高蛋白饮食可有效降糖、减肥,GLP-1分泌增加是其减肥、降糖的主要作用机制之一。该课题的完成深入揭示了高蛋白饮食与2型糖尿病发生的关系,为尽早通过饮食营养预防治疗糖尿病提供了重要的理论依据,具有重要的学术理论意义和临床实用价值。该项目有着很好的转化推广前景。该研究成果已经进行了推广应用,有13篇论文发表于国内外核心期刊,其中SCI杂志5篇,中华医学会系列杂志4篇,2篇论文在国际ADA学术会议上进行了交流。先后在该省4家医院进行了临床应用,取得了很好的临床效果,社会效益显著,可广泛应用于临床。该项目还培养了3名硕士研究生,1名博士研究生。

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