关键词:
MSG
肥胖
牙周炎
大鼠模型
脂肪细胞
血管基质成分
巨噬细胞
炎症
瘦素
脂联素
HOMA-IR
胰岛素抵抗
牙周炎
瘦素受体
脂联素受体1
骨骼肌
摘要:
研究背景
肥胖作为一种亚健康状态,与机体一些重要的生理指标密切相关,如血脂,血压,胰岛素敏感性等,它是促进机体发生某些慢性疾病如2型糖尿病(T2DM)和动脉粥样硬化的重要病理特征。肥胖状态下,机体最早发生的,也是最重要的病理改变就是脂肪组织的增生肥大,尤其是内脏脂肪。目前已知,脂肪组织不仅仅是一个能量储存器官,而且是具有活跃分泌功能的内分泌器官。脂肪组织可以分泌大量的细胞因子,这些因子统称为脂肪细胞因子,它们作为炎症介质和信号分子参与机体的能量代谢,免疫调控和炎症介导
在众多脂肪细胞因子中,肿瘤坏死因子α (tumor necrosis factor α, TNF-α)与白介素6(Interleukin6, IL-6)最早受到关注,并且被证实与胰岛素抵抗和T2DM的病理机制有关。研究证实,在健康个体以及患有T2DM的个体体内,脂肪组织中TNF-α的浓度均与空腹血糖,胰岛素,甘油三酯的浓度以及胰岛素抵抗有关。IL-6的表达在肥胖个体的脂肪组织中也明显升高,并且是健康个体的10倍。脂肪组织是肥胖状态下血清IL-6浓度的一个主要来源,30%的血清IL-6来自于脂肪组织。TNF-α和IL-6的联合作用,增加了脂肪细胞中脂质的溶解和脂肪酸的氧化,对脂肪组织的这种局部调控作用,最终促进了外周组织的胰岛素抵抗[7-10]。近年来,更多新的脂肪细胞因子被发现并进行研究,其中瘦素和脂联素受到的关注最多。瘦素经脂肪细胞分泌,进入血循环,主要作用于下丘脑,但在胰岛素敏感的外周靶器官如肝脏和骨骼肌中发现有瘦素受体的表达,说明瘦素参与了外周胰岛素敏感性的调控。瘦素可通过自分泌和神经内分泌途径两种不同方式调控胰岛素信号[12]。相反,脂联素是所有脂肪细胞因子中唯一一个具有抗炎,保护血管内皮功能和胰岛素增敏作用[13-18]的细胞因子。脂肪细胞因子因此成为了联系脂肪组织与全身病变,尤其是胰岛素抵抗的关键纽带。
牙周炎是发生在口腔内最常见的炎症性疾病,主要表现为牙周局部软组织的破坏和骨组织的吸收[19]。大量流行病学研究证实牙周炎与肥胖有关,纵向临床研究也表明牙周炎的发展与体重指数(body mass index, BMI)的增加有关,并且使糖尿病患者糖化血红蛋白的控制不良[20-241。在牙周炎,肥胖和T2DM之间,慢性炎症状态成为了其共同的病理机制。
然而,牙周炎的局部炎症反应是否能造成机体胰岛素抵抗的发生发展,或者在机体本身已存在病变如肥胖的情况下,牙周炎是否能加重机体的全身性的炎症状态,牙周炎参与胰岛素抵抗的调控机制是否与脂肪细胞因子有关,这些问题都尚未得到解决,而且人体学研究也无法完成这些研究。因此,我们采用建立疾病动物模型的方法,研究牙周炎对机体炎症状态的影响,以及这种影响足否与机体的胰岛素有关,从而揭示牙周炎与T2DM病变发生发展的关系,为临床治疗和预防提供理论依据。
第一章牙周炎合并肥胖大鼠模型的建立
目的
通过谷氨酸钠(MSG)诱导建立肥胖大鼠模型,牙周局部结扎联合涂菌建立牙周炎模型;检测肥胖大鼠的Lee's指数,血压和血糖水平,评估大鼠的肥胖状态;Micro-CT扫描大鼠颌骨样本并进行三维重建,计算牙周结扎造成的线性和体积骨丧失量;HE染色评估牙周组织的病理改变。
方法
(1)80只新出生的雄性Sprague-Dawley (SD)大鼠随机分为4组(n=20):牙周炎联合肥胖组(OB+CP),肥胖组(OB),牙周炎组(CP)和正常对照组(C);
(2) OB+CP组与OB组的新生大鼠在出生后的第2,4,6,8,10天分别皮下注射MSG诱导肥胖,于12周龄时检测体重,体长和血压变化,取尾静脉血测定空腹血糖浓度。判定肥胖模型成功建立的大鼠进入牙周炎模型的建立;
(3) OB+CP组与CP组的大鼠在局麻下结扎双侧上颌第一,第二磨牙结扎处涂布四种牙周致病菌的混悬液,诱导实验性牙周炎8周;
(4)20周龄时,处死所有实验大鼠,采集血清和组织样本,颌骨样本采用Micro-CT扫描,EDTA脱钙和HE染色。
结果
本实验通过MSG药物诱导新生大鼠,使其在成年期后表现出向心性肥胖,血压升高,血糖异常等症状和体征,成功建立肥胖大鼠模型。采用丝线结扎双侧上颌磨牙并涂布牙周致病菌,经8周的诱导,成功建立慢性牙周炎模型。两种疾病模型在SD大鼠体内成功复合。Micro-CT的三维重建显示,结扎的牙周组织表现出明显的线性和体积骨丧失量;HE染色切片显示牙周组织附着丧失明显,胶原纤维破坏,牙周袋底炎症细胞浸润,肉芽组织形成,牙槽骨吸收明显。
结论
采用MSG诱导新生大鼠,可成功建立成年期肥胖大鼠模型,且该模型鼠表现出某些前糖尿病状态的体征,该