Insulin Resistance in Late Pregnant Rats

임신 후반기 흰쥐의 인슐린 저항성과 그 기전

The influence of normal late pregnancy on insulin action and insulin secretion was studied in the Sprague-Dawley female rats. On 20th day after mating, intravenous glucose tolerance test(IVGTT) was performed in non pregnant control and pregnant rats. As results of IVGTT, glucose disappearance rate was not significantly different in both groups, but secretory response of insulin was significantly(p<0.05) increased in pregnant rat. And the ratio of insulin/glucose was significantly higher in pregnant rats, which means existence of insulin resistance. These insulin resistance was overcomed by increased secretory response of pancreatic insulin. Insulinogenic index(${\Delta}$ insulin/glucose - 5 min) was highly significantly (r=0.62, p<0.01) correlated with progesterone concentration. Glycogen level and amounts of $^{14}C$-glucose incorporated into glycogen after IVGTT were significantly(p<0.05) decreased in the liver, but were not changed significantly in soleus. Glycogen synthase activity of soleus and liver was not differ significantly in the both groups. Insulin binding at varying concentrations of insulin to crude membrane of pregnant liver was not significantly different from control. In conclusions, although these pregnant rats were normal glucose tolerance due to increased secretory response of insulin, that was correlated with progesterone concentration, pregnant rat had insulin resistance. The mechanisms of insulin resistance were not related to defect of insulin binding phase and glycogen synthase, but suggest pre-receptor and/or postreceptor phase.

임신시 발생하는 인슐린 저항성과 인슐린 분비 증가의 기전을 규명하기 위하여 Sprague-Dawley 종 암컷 흰쥐를 이용하여 정맥당부하 검사와 호르몬 및 지방 대사물질과 조직에서의 인슐린 수용체 결합, 당원질 합성효소를 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 정맥당부하검사에서 임신군에서 전체적인 곡선이 대조군에 비하여 아래에 위치하였다. 그러나 당부하시 인슐린 분비는 현저히 증가하였으며 혈당에 대한 비(${\mu}U/mg$)로 비교하여 임신군에서 $56.9{\pm}8.9$였고 대조군에서 $23.6{\pm}2.8$로서 인슐린 저항성을 확인할 수 있었다. 인슐린 분비반응의 증가는 태반 호르몬인 progesterone의 증가와 강한 상관관계를 나타내었다. 당부하검사후 당원질 (mg/100mg tissue)은 골격근(soleus)에서는 임신군과 대조군간에 유의한 차이가 없었으나 간조직에서는 임신군에서 $4.7{\pm}0.9$으로 대조군의 $9.9{\pm}1.3$에 비하여 통계적으로 유의하게 감소하였다. 당원질로 합성된 $^{14}C$-glucose의 활동도도 마찬가지로 골격근에서는 임신군과 대조군간에 유의한 차이가 없었으나 간조직에서는 현저한 감소를 보였다. 당원질 합성 효소(glycogen synthase)는 골격근에서는 대조군이 높았고 간장조직에서는 임신군이 높았으나 유의한 차이는 없었다. 당부하검사후 간장조직의 crude membrane에서의 인슐린-인슐린 수용체 결합반응에서는 두 군 사이에 유의한 차이가 없었다. 이상의 결과로 보아 정상임신흰쥐에서 인슐린 저항성이 발생하였으나 인슐린 분비의 현저한 증가로 내당능의 감소는 나타나지 않았으며 인슐린의 분비증가는 progesterone의 증가와 상관관계가 있었다. 인슐린 저항성은 간에서 가장 현저하게 나타났으며 그 원인은 인슐린 수용체의 결합과정보다는 수용체 전 과정이거나 수용체 후 과정일 것으로 추정된다.