Effect of Persistant Mild Hyperglycemic Hyperinsulinemia on Development of Insulin Resistance in Rats

지속적인 경한 고혈당과 고인슐린증이 인슐린 저항성의 발생에 미치는 영향

The effect of persistant mild hyperglycemic hyperinsulinemia on the development of the insulin resistance in rats was studied in vivo. Also, the characteristics of the insulin resistance compared with the insulin resistance of STZ diabetic rats. Persistant mild hyperglycemic hyperinsulinemic rat model was produced by ingestion of glucose polymer for 8 days. The glucose disappearance and infusion rate was measured by hyperinsulinemic euglycemic clamp technique at steady state of blood glucose and insulin levels. The clamped level of blood glucose was 100 mg/dl, and the clamped levels of insulin were $70{\mu}U/ml$ (physiologic condition) and $3000{\mu}U/ml$ (supramaximal condition). Hepatic glucose producticon rate was calculated using measured data. And the glycogen synthetic capacity of skeletal muscle(soleus) and liver was measured after 2 hours of hyperinsulinemic euglycemic clamp study. The glucose disappearance and glucose infusion rate in glucose polymer group was decreased in the both physiological and supramaximal insulin level compared to the rate of the normal control group. The rate of STZ diabetic group wase lowest at supramaximal insulin level among two another experimental groups. The hepatic glucose production rate of glucose polymer group was decreased compared to normal control but increased in STZ diabetic group. The glycogen synthetic capacity of skeletal muscle and liver of glucose polymer group was not significantly different from normal control group, but it was markdly decreased in STZ diabetic group. These results suggest that persistant mild hyperglycemic hyperinsulinemia may induce insulin resistance, but glycogen synthetic capacity is intact.

포도당 중합체 투여로 유도한 고혈당 및 고인슐린 혈증이 인슐린 저항성의 발생에 미치는 영향을 규명하기 위하여 hyperinsulinemic euglycemic clamp 기법으로 측정한 당제거율, 당주입율 및 간의 당생성율과 방사성동위원소를 이용한 골격근의 당원질합성능을 측정한 본 연구결과를 요약하면 다음과 같다. Hyperinsulinemic euglycemic clamp 기법으로 평형상태에서 측정한 당제거율은 포도당 중합체군에서 혈중 인슐린의 생리적 및 최대농도 모두에서 정상대조군에 비해서 감소하였으며(p<0.05) STZ 당뇨군에서도 최대인슐린 농도에서 감소하였다(p<0.05). 당 주입율은 생리적 인슐린 농도에서 포도당 중합체군에서 감소하는 경향을 보였으나 최대인슐린 농도에서는 포도당 중합체군과 STZ 당뇨군에서 다같이 유의한 감소를 보였다(p<0.05). 간의 당생성율은 포도당 중합체군에서 생리적 및 최대인슐린 농도에서 다같이 감소하는 경향이었으며, 최대농도군에서는 유의하게 감소(p<0.05)하였다. STZ 당뇨군에서는 최대인슐린 농도에서 정상대조군 및 포도당 중합체군보다 증가하였다(p<0.05). 골격근과 간의 당원질 합성능은 포도당 중합체군이 정상 대조군과 차이가 없었으나 STZ 당뇨군에서는 감소하였다(p<0.05). 이상의 결과로 볼때 포도당 중합체투여로 유도한 고혈당 및 고인슐린증시 말초조직의 인슐린 저항성이 유발되었으나 soleus근과 간의 당원 합성은 장애가 없어서 STZ 당뇨군과 차이를 나타내었다.