雌激素减少和2型糖尿病(DMII)对骨代谢损害是非常明确的,两者对骨代谢的影响部分可能是通过减少骨质中胰岛素受体底物1、2(IRS-1、IRS-2)及胰岛素样生长因子-1(IGF-1)起作用的。但雌激素减少是否会加剧2型糖尿病对骨代谢损害的作用仍不明确。因此,本研究旨在确定卵巢切除后长期高脂高糖饮食加小剂量链脲佐菌素(STZ)诱导的2型糖尿病大鼠其骨密度(BMD)是否较单纯卵巢切除大鼠或2型糖尿病大鼠降低更明显,卵巢切除的2型糖尿病大鼠其胰岛素信号通路中重要分子,如IRS-1,IRS-2和IGF-1的表达是否会明显降低。
研究选取2.5-3月龄雌性Wistar大鼠,分为4组:正常假手术对照组(NS n=24),正常卵巢切除术后组(NOVX n=26),2型糖尿病假手术组(DS n=24),2型糖尿病卵巢切除术后组(DOVX n=26)。NS与NOVX组给予普通饮食,DS与DOVX组给予高脂高糖饮食。喂养8周后,DS、DOVX组以STZ(30mg/kg)腹腔注射造模。1周后,NOVX组与DOVX组行卵巢切除术,NS、DS组予以假手术。分别在4、8和12周后处死大鼠,以双能X线吸光测定法测定其骨密度,测定血中空腹血糖、胰岛素及雌激素水平,留取肝脏、骨骼肌及肾脏组织,测定胰岛素信号通路相关基因及蛋白表达。
结果:与非糖尿病组(NS、NOVX)相比,糖尿病组(DS、DOVX)体重、空腹血糖、胰岛素水平均增加,胰岛素敏感指数(ISI)降低。卵巢切除术组(NOVX、DOVX)组较假手术组(NS、DS)的BMD及雌激素水平均明显下降。雌激素减少或高脂高糖均可使骨、肝脏、骨骼肌和肾脏IGF-1表达下降,DOVX组更明显。雌激素减少或高脂高糖对IRS-1、IRS-2表达的影响呈现组别及组织依赖。两者仅在骨组织中对胰岛素信号通路分子表达下降有交互影响。
以上数据证实,雌激素减少和由高脂高糖诱导的2型糖尿病可交互作用诱发骨质疏松,机体骨量的减少至少部分是由骨中胰岛素信号通路中数个分子蛋白表达同时减少所介导的。