研究背景器官移植是目前治疗终末期器官功能衰竭的重要手段，近年来，随着临床实践的进步和新型免疫抑制剂的不断推出和广泛应用，使得移植术后器官的排斥反应得到了有效的控制，抑制物的存活率有了显著的提高，但术后的各种并发症仍威胁着患者的生命。在移植后多种并发症中，移植后糖尿病(PTDM)是主要并发症之一，大量的临床观察表明，PTDM患者发生移植物失功、感染、微血管并发症(视网膜病变、神经病变和糖尿病。肾病)和大血管并发症(心肌梗塞、脑卒中、冠心病和周围血管病变)等移植物相关的危险性增高。胰岛素抵抗(insulin resistance，IR)是包括移植后糖尿病在内的2型糖尿病、代谢综合症的病理生理学基础，目前认为胰岛素抵抗是一个慢性系统性炎症的过程，许多抗炎药物如阿司匹林抗炎治疗可以逆转胰岛素抵抗，降低血糖和心、脑血管病的发生率。胰岛素抵抗的炎症学说在临床应用的结果令人鼓舞，这个新的机制将对2型糖尿病的治疗模式产生根本性的变革。本研究将利用胰岛素抵抗的小鼠模型，观察几种免疫抑制药物姜黄素(Curcumin)、小白菊内酯(Parthenolide)及雷帕霉素(rapamycin)对胰岛素抵抗的治疗作用，并对其作用机制进行了初步探讨，为临床治疗包括移植后糖尿病在内的2型糖尿病提供依据。本文共包括三部分。第一部分：免疫抑制剂姜黄素逆转胰岛素抵抗的研究目的：姜黄素(curcumin)具有免疫调节、抗氧化、抗炎及抗肿瘤、抗动脉粥样硬化等生理和药理作用。研究发现姜黄素是良好的免疫调节剂，并有结果显示姜黄素可以抑制宿主抗移植物反应，提高受体动物的存活率，本研究部分旨在探讨姜黄素对胰岛素抵抗的治疗作用及其机制。方法：利用FAO细胞和肥胖并极度胰岛素抵抗动物模型(obob小鼠)，观察姜黄素：(1)与NF-kB的量效和时效关系；(2)对小鼠的空腹血糖、胰岛素及葡萄糖耐量曲线水平的影响，研究姜黄素对小鼠胰岛素抵抗的治疗作用；(3)对循环细胞因子IL-1β，IL-6和TNFα水平的影响，探讨姜黄素的可能作用机制；(4)免疫沉淀法分析胰岛素刺激的IRS-1、P85及AKT磷酸化水平，分析obob小鼠对胰岛素敏感性的变化。结果：(1)姜黄素抑制NF-kB的量效和时效关系。姜黄素有效剂量30μM对NF-κB的抑制作用在30-60分钟时最强；(2)姜黄素治疗后小鼠的空腹血糖水平没有明显下降，但空腹胰岛素的水平下降约30％，葡萄糖耐量曲线的水平也明显下降；(3)循环中TNFα(34.5±3.4 Vs31.3±1.1pg／ml)水平没有明显改变，而IL-1β(33.9±3.2 Vs 15.6±1.1pg／ml)和IL-6(72.1±9.8 Vs47.2±5.3 pg／ml)水平明显被抑制；(4)胰岛素刺激的IRS-1酪氨酸的磷酸化水平明显升高，而胰岛素受体的磷酸化水平没有明显改变。与IRS-1酪氨酸的磷酸化水平平行，P85的磷酸化水平也明显升高，AKT的磷酸化的水平也明显升高。结论：姜黄素能提高obob小鼠胰岛素敏感性，有治疗改善肥胖诱导的胰岛素抵抗的作用，可能是通过抑制NF-wJ3来改善胰岛素敏感性的。第二部分：免疫抑制剂小白菊内酯逆转胰岛素抵抗的研究目的：小白菊内酯(Parthenolide)是良好的免疫调节剂，通过抑制NF-kappa B通道而发挥各种生物活性作用：包括抗炎及抗肿瘤、抗动脉粥样硬化等生理和药理作用，还可以提高器官移植患者的生存率，并抑制宿主的免疫排斥反应，本研究部分旨在探讨小白菊内酯对系统性胰岛素抵抗的逆转作用及分子机制。方法：利用FAO细胞和肥胖并极度胰岛素抵抗动物模型(obob小鼠)，观察小白菊内酯：(1)与NF-kB的量效和时效关系；(2)对小鼠的空腹血糖、胰岛素及葡萄糖耐量曲线水平的影响，研究小白菊内酯对小鼠胰岛素抵抗的治疗作用：(3)对循环细胞因子IL-1β，IL-6和TNFα水平的影响，探讨小白菊内酯的可能作用机制。(4)免疫沉淀法分析胰岛素刺激的IRS-1、P85及AKT磷酸化水平，分析obob小鼠对胰岛素的敏感性。结果：(1)小白菊内酯有效剂量10-20mM在20分钟时可对NF-κB的活性发挥最大的抑制作用；(2)小白菊内酯治疗组有空腹血糖和胰岛素水平计算的HOMA指数明显下降，葡萄糖耐量曲线的水平也明显下降，部分小鼠接受了胰岛素钳夹试验，治疗组基础肝糖输出较对照组明显被抑制，整体葡萄糖的摄取和葡萄糖的输注速率在胰岛素钳夹状态较对照组分别增加了40％；(3)发现小白菊内酯能有效抑制细胞模型NF-κB活性，逆转高脂肪饮食和肥胖诱导的胰岛素抵抗，降低循环中细胞因子TNF，IL-6和MCP-1的水平。经小白菊内酯治疗的动物肝糖输出的水平明显抑制，而在高胰岛素钳夹稳态时的组织葡萄糖的利用率(Rd)明显升高；(4)循环中IL-1β，IL-6，TNFα水平在小白菊内酯治疗后被抑制约50％。除此之外，PAI-1(1.75±0.20 Vs 1.14±0.15 ng／ml)和MCP-1(1.48±0.18 Vs 0.97±0.14，p=0.03)水平也明显下降，但是Leptin和Resistin的水平没有明显改变；(4)小白菊内酯可明显抑制色氨酸S964和1148两个位点的磷酸化。结论：小白菊内酯对系统性炎症有抑制作用，并通过抑制NF-κB来得到改善胰岛素敏感性，具有治疗2型糖尿病的潜在活性。第三部分：新型免疫抑制剂雷帕霉素逆转胰岛素抵抗的研究目的：雷帕霉素(rapamycin，RAPA)是美国Home Products公司研制开发的新型免疫抑制剂，属大环内酯类，是一种作用机制不同于钙调磷酸酶抑制剂和抗代谢类药物的新型免疫抑制剂，现在已作为移植术后减少或避免肾脏毒性的基础免疫抑制剂而广泛应用于临床。本研究部分旨在利用肥胖并极度胰岛素抵抗模型小鼠(Obob小鼠)探讨雷帕霉素对胰岛素抵抗的作用及可能机制。方法利用肥胖胰岛素抵抗动物模型(obob小鼠)，观察雷帕霉素对(1)小鼠空腹血糖和胰岛素水平的影响，研究雷帕霉素对小鼠胰岛素抵抗的治疗作用；(2)对循环细胞因子IL-1β，IL-6和TNFα水平的影响，探讨雷帕霉素的可能作用机制。结果雷帕霉素治疗后(1)小鼠的空腹血糖水平明显下降，与对照组比较有统计学意义，空腹胰岛素的水平也下降，曲线下面积的比较有显著差异(8.90±0.95Vs 5.27±0073，p＜0.05) (2)循环中TNFα(31.7±3.4 Vs37.7±1.1pg／ml)和IL-1β(18.0±3.2 Vs 29.5±1.1pg／m1)水平虽也下降，但没有统计学差异，与之对应，IL-6(46.2±9.8 Vs85.6±5.3 pg／ml)的水平明显降低(p＜0.05)。结论雷帕霉素能提高obob小鼠胰岛素敏感性，有治疗改善肥胖诱导的胰岛素抵抗的作用。