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黄金胶囊改善糖尿病大鼠胰岛素抵抗与PI-3K,GLUT4蛋白的表达
目的:研究黄金胶囊对糖尿病(DM)大鼠磷脂酰肌醇3激酶(PI-3K),葡萄糖转运因子4(GLUT4)在肝脏及骨骼肌组织中的蛋白表达,并探讨其改善大鼠血糖的可能机制.方法:SPF级雄性Wistar大鼠65只,血糖在4.77 ～7.77 mmol·L-的大鼠入选,入选大鼠60只,正常组12只外,其余大鼠采用高脂饲料喂养联合小剂量链脲佐菌素ip的方法,建立DM大鼠模型.将造模成功大鼠随机分为黄金胶囊组(2.025 9·kg-1),罗格列酮组(0.36 mg·kg-1),模型组,继续高脂饲料喂养,并予以相应药物ig治疗10周,其中模型组与正常组均予以生理盐水ig,观察大鼠一般状态,体重及摄食量,干预10周后,予10％水合氯醛麻醉大鼠,检测大鼠空腹血糖(FBG),空腹胰岛素(FINS)及胰岛素敏感指数(ISI).采用苏木素-伊红(HE)检测各组大鼠肝脏、骨骼肌组织的病理改变及免疫组化检测PI-3K和GLUT4蛋白的表达.结果:与正常组比较,模型组DM大鼠FBG,FINS水平明显升高,ISI水平明显降低,肝脏及骨骼肌组织中PI-3K,GLUT4蛋白表达明显降低(P＜0.05),病理学检测发现大鼠肝脏、骨骼肌组织的病变较为明显;与模型组比较,药物干预后,黄金胶囊组与罗格列酮组均可降低DM大鼠的FBG,FINS水平,提高ISI水平,明显升高肝脏及骨骼肌组织中PI-3K,GLUT4蛋白表达(P＜0.05),大鼠肝脏、骨骼肌组织的病变明显改善.结论:黄金胶囊提高胰岛素敏感性的作用,与激活肝脏及骨骼肌组织胰岛素信号传导通路中PI-3K和GLUT4的蛋白表达有关.
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大鼠脂肪细胞中14-3-3蛋白与葡萄糖转运子4的相互作用
目的 研究在大鼠脂肪细胞中,14-3-3蛋白与葡萄糖转运子4(GLUT4)之间是否存在相互作用.方法 用胶原酶Ⅰ消化雄性SD大鼠附睾上的脂肪垫,获得分离的脂肪细胞.在纯化的细胞中,采用低渗裂解和甘油梯度速率沉降技术获得3个含有GLUT4的组分:T、H和L.用交联了1F8(GLUT4特异性单抗)的琼脂糖微珠对脂肪细胞总提取物以及上述3个组分分别进行免疫吸附实验,经吸附后在上清液和微珠的洗脱液中分别进行14-3-3蛋白和GLUT4的免疫印迹分析.结果 在脂肪细胞的总提取物以及上述GLUT4的3个组分T、H和L中,14-3-3蛋白都能够与GLUT4发生免疫共沉淀.共沉淀下来的14-3-3蛋白在免疫印迹分析时显示为2个条带,其相对分子质量分别约为29 ku和60ku,提示14-3-3蛋白可能以二聚体的形式与GLUT4发生相互作用.结论 在生理条件下,14-3-3蛋白与GLUT4在大鼠脂肪细胞中存在相互作用.
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热休克蛋白70对骨骼肌细胞系(C2C12)葡萄糖代谢的影响
目的 探讨高表达热休克蛋白70(HSP70)对骨骼肌细胞(C2C12)葡萄糖代谢的影响.方法 将C2C12细胞分为HSP70转染组与正常对照组.转染组细胞通过构建重组pTRE2hyg-HSP70质粒,稳定转染C2C12骨骼肌细胞系,使其高表达HSP70.待转染组及对照组细胞分化后3和7d,用葡萄糖氧化酶法检测葡萄糖的消耗,用3H-2-脱氧葡萄糖测定葡萄糖摄取能力,用生化仪检测乳酸的产生,用比色法测定磷酸果糖激酶(PFK),乳酸脱氢酶(LDH),己糖激酶(HK),丙酮酸激酶(PK)等葡萄糖酵解关键酶的活性及细胞内ATP水平,用Western blot检测细胞膜葡萄糖转运体4 (Glut4)的表达.结果 与对照组相比,在细胞分化后3和7d,过表达HSP70的C2C12细胞葡萄糖的消耗和乳酸的产生(P＜0.01),以及葡萄糖的摄取量都明显升高(P＜0.05);细胞磷酸果糖激酶(PFK),乳酸脱氢酶(LDH),己糖激酶(HK),丙酮酸激酶(PK)的活性及ATP的水平明显升高(P＜0.01);细胞膜Glut4的表达也明显升高(P＜0.05).结论 HSP70通过提高骨骼肌C2C12细胞膜Glut4的表达增加细胞对葡萄糖的摄取,并通过提高糖酵解关键酶的活性促进细胞的葡萄糖酵解.
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不同糖耐量人群血浆25-羟维生素D与葡萄糖转运子4及胆固醇调节元件结合蛋白1C表达关系的研究
目的 探讨不同糖耐量人群血浆25-羟维生素D[25(OH)D]与葡萄糖转运子4(GluT-4)及胆固醇调节元件结合蛋白1C(SREBP-1C )表达的关系.方法 随机分为T2DM组、IGR组及正常对照(NGT)组.检测血糖、血脂、HbA1c等,电化学发光法测定25(OH)D和FIns.Western blot 检测 GluT-4及SREBP-1C蛋白的表达,RT-PCR检测GluT-4和SREBP-1C mRNA的表达.结果 T2DM组、IGR组25(OH)D低于NGT组 [(8.77±4.52) vs (18.35±5.90) vs (30.67±5.47) ng/ml,P<0.05],T2DM组低于IGR组(P<0.05).T2DM组、IGR组血浆GluT-4 mRNA及蛋白表达低于NGT组[(0.235±0.412) vs (3.386±0.698) vs (6.325±0.959),(1.235±0.092) vs (2.430±0.153) vs (4.843±0.299),P<0.05],T2DM组较IGR组降低(P<0.05).T2DM组、IGR组血浆中SREBP-1C mRNA及蛋白表达水平高于NGT组[(7.570±1.233) vs (5.561±0.820) vs (2.880±0.483),(8.340±1.092) vs (5.279±0.798) vs (2.340±0.135),P<0.05],T2DM组较IGR组升高(P<0.05).Pearson相关性分析显示,25(OH)D与血浆中GluT-4 mRNA、蛋白表达呈正相关(P<0.05),与HbA1c、HOMA-IR、FIns、FPG、2 hPG、TG及SREBP-1C mRNA、SREBP-1C蛋白表达呈负相关(P<0.05).血浆中GluT-4表达与SREBP-1C表达呈负相关(P<0.05).结论 血浆25(OH)D降低可引发糖耐量异常,甚至导致糖尿病,其机制可能与血浆中GluT-4表达降低及SREBP-1C表达升高有关.
关键词： 糖尿病 2型 25-羟维生素D 葡萄糖转运子4 胆固醇调节元件结合蛋白1c -
二甲双胍对胰岛素抵抗状态的小鼠胚胎成纤维细胞中腺苷酸活化蛋白激酶及葡萄糖转运子4表达的影响
目的 观察二甲双胍对IR状态的小鼠胚胎成纤维(3T3-L1)细胞中腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)及葡萄糖转运子4(GluT4) mRNA表达的影响. 方法 诱导分化3T3-L1前脂肪细胞为成熟脂肪细胞并用油红O染色证明.用地塞米松诱导建立3T3-L1细胞IR模型,以葡萄糖氧化酶法测定不同时段细胞培养基中剩余葡萄糖浓度,以确定IR模型的建立.给予二甲双胍进行药物干预后,测定细胞培养基中剩余葡萄糖浓度并运用实时荧光定量PCR技术检测细胞AMPK和GluT4的mRNA基因水平.结果 药物干预组给予不同浓度二甲双胍后,细胞培养基中剩余葡萄糖浓度均较模型组降低(P＜0.01).药物干预组AMPK、GluT4 mRNA水平较模型组均增加(P＜0.01). 结论 二甲双胍上调处于IR状态的3T3-L1细胞中AMPK和GluT4 mRNA水平,增加细胞对葡萄糖利用.
关键词： 腺苷酸活化蛋白激酶 葡萄糖转运子4 3T3-L1脂肪细胞 二甲双胍 -
高尿酸诱导3T3-L1脂肪细胞胰岛素抵抗及其机制的研究
目的 探究高尿酸血症(HUA)对3T3-L1脂肪细胞IR的影响,并且探讨其分子机制. 方法 3T3-L1脂肪细胞先经不同浓度UA单独预处理或与N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)共同预处理后再接受胰岛素刺激,采用CCK-8法检测3T3-L1脂肪细胞活力,采用葡萄糖氧化酶法检测葡萄糖消耗量,采用Western blot检测IRS-1和Akt蛋白磷酸化水平及GluT4蛋白水平. 结果 HUA可抑制胰岛素诱导的葡萄糖消耗、Akt磷酸化(Thr308)和IRS-1去磷酸化(Ser307),以及GluT4蛋白表达(P<0.05),这些作用可被NAC可阻断(P<0.05). 结论 HUA可抑制胰岛素激活的IRS-1/Akt信号通路和GluT4蛋白表达,导致3T3-L1脂肪细胞发生IR.
关键词： 高尿酸 胰岛素抵抗 3T3-L1脂肪细胞 胰岛素受体底物1 葡萄糖转运子4 -
胰岛素调节骨骼肌细胞葡萄糖转运子4内在活性的研究
目的探讨胰岛素刺激骨骼肌摄取葡萄糖的机制.方法观察GluT4转位和葡萄糖摄取对SB203580和Wortmannin的响应,以及胰岛素在分化前后的细胞中对两者的作用,研究胰岛素信号通路.结果胰岛素分别增加GluT4转位和葡萄糖摄取2.5±0.2倍和2.2±0.1倍;但t1/2不同,分别为3.3 min和6.0 min;且两者对Wortmannin的敏感性不同,IC50分别为43 nmol/L和3nmol/L.SB203580分别抑制64%和62%胰岛素刺激的葡萄糖摄取和细胞膜上GluT4的标记,但不影响GluT4转位;胰岛素刺激前骨骼肌细胞葡萄糖摄取增加的倍数(1.7±0.1倍vs对照组)小于GluT4转位增加的倍数(2.3±0.1倍vs对照组).结论成熟骨骼肌细胞中存在两个胰岛素信号转导途径,分别介导GluT4的转位和活化,胰岛素利用这两条信号通路达到大的刺激细胞摄取葡萄糖的作用.
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瘦素、胰岛素对OLETF大鼠心肌细胞GluT-4含量的影响
目的 探讨瘦素、胰岛素与OLETF大鼠心肌胰岛素抵抗的关系.方法 培养的12例大鼠心肌细胞分为11组,Western-blot方法检测不同浓度胰岛素、瘦素刺激不同时间葡萄糖转运子4(GLUT-4)转位效应的差异.结果 瘦素和胰岛素促进GluT-4转位作用分别增加了2.28、3.14、3.07、9.06倍.胰岛素促GluT-4转位佳时间为30min,瘦素大效应浓度为100nmol/L,佳刺激时间为30、60min.在OLETF大鼠,联合组GluT-4转位小于单纯胰岛素组,胰岛素组促进GluT-4转位作用也仅为对照组的69%.P均<0.05.结论 胰岛素和瘦素均促进GluT-4转位,呈时间剂量依赖性;OLEFT大鼠心肌细胞存在胰岛素作用障碍,且瘦素与胰岛素联合应用可影响胰岛素的作用.
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胰岛素增强犬在体缺血心肌细胞GLUT4移位与葡萄糖摄取的研究
为观察胰岛素对犬在体缺血心肌葡萄糖转运子4（GLUT4）移位和葡萄糖摄取的作用，用自动分析仪测定生理代谢参数,用免疫印迹和免疫荧光法检测GLUT4。结果发现，胰岛素使缺血心肌细胞质膜GLUT4明显增加，同时伴葡萄糖摄取增多，缺血区冠状动-静脉葡萄糖浓度相差近4 倍。提示心肌缺血时，应用胰岛素有助于增加心肌葡萄糖的摄取和利用。
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吸烟2型糖尿病大鼠葡萄糖转运子4的表达
目的 了解葡萄糖转运子4 在吸烟2 型糖尿病大鼠骨骼肌组织中的表达,探讨吸烟对2 型糖尿病发生发展的作用.方法 以健康成年Wistar 大鼠为研究对象,随机分为正常对照组、2 型糖尿病非吸烟组及2 型糖尿病吸烟组.正常对照组予普通饲料喂养,2 型糖尿病吸烟组及2 型糖尿病非吸烟组给予高糖高脂饲料喂养.7 周时静脉注射链脲佐菌素诱导2 型糖尿病模型.8 周时2 型糖尿病吸烟组大鼠关进"被动吸烟箱"内,12 周时检测三组血清胰岛素及血糖等指标进行比较.实验12 周时三组大鼠均处死,PCR 法检测葡萄糖转运子4 在骨骼肌组织中的表达.结果 葡萄糖转运子4 在2 型糖尿病吸烟组及2 型糖尿病非吸烟组骨骼肌组织中的表达均明显低于正常对照组.葡萄糖转运子4 在吸烟2 型糖尿病大鼠骨骼肌组织中的表达明显低于2 型糖尿病非吸烟组.结论 吸烟可能通过下调葡萄转运子4 的表达增加胰岛素抵抗,促进2 型糖尿病的发生和发展.
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AMPK在运动介导的骨骼肌糖脂代谢中的作用
运动可以调节代谢酶的活性及表达,刺激骨骼肌代谢,增加脂肪酸氧化、葡萄糖转运和糖原合成,从而改善骨骼肌的胰岛素抵抗.AMP激活的蛋白激酶(AMPK)是参与这一过程的重要途径之一.AMPK是一个能量感受器,在运动时,它可以感受骨骼肌中增高的AMP/ATP而被激活,调节骨骼肌的代谢,促进脂肪酸氧化和葡萄糖转运,减少骨骼肌中甘油三酯的堆积,改善胰岛素抵抗.
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蛋白激酶B与葡萄糖转运调节
在糖耐量异常、2型糖尿病患者及鼠模型的骨骼肌和脂肪组织中蛋白激酶B(PKB)的含量下降,其在胰岛素刺激下向细胞膜的转移量也明显降低.利用PKB抑制剂ML9或无酶活性及磷酸化缺陷的AAA-Akt,可完全阻止鼠脂肪细胞或L6成肌细胞葡萄糖转运和葡萄糖转运子4(GLUT4)易位.此外,氧化、渗透应激可抑制胰岛素刺激的PKB激活作用,该作用与胰岛素刺激的葡萄糖转运活性受损类似.
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电刺激促进大鼠骨骼肌细胞GLUT4转位并激活Akt信号通路
目的:利用L6细胞模型研究电脉冲刺激对骨骼肌细胞GLUT4转位及其信号通路的影响.方法:将稳定过表达GLUT4myc-AS160的L6-GLUT4myc-AS 160大鼠骨骼肌细胞体外培养于6孔培养板中,用含2％胎牛血清的细胞分化液诱导分化为肌管,将6孔板随机分成对照组、胰岛素组和电脉冲刺激(EPS)组,用终浓度为100 nmol/L的胰岛素或电刺激仪对细胞刺激,对照组不做任何处理.ELISA测定细胞膜上的GLUT4myc含量,免疫印记法测定蛋白激酶B(Akt)和Rab-GTPase激活蛋白AS160的磷酸化.结果:与对照组相比,1h电刺激显著增加细胞膜表面GLUT4myc水平并磷酸化Akt及Rab-GTPase激活蛋白AS160.结论:电刺激促进L6骨骼肌细胞GLUT4myc转位,激活Akt信号通路.
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委陵菜黄酮衍生物促进L6细胞GLUT4的转位活性
目的:筛选出具有促进骨骼肌细胞L6表面GLUT4转位活性的委陵菜黄酮衍生物.方法:将实验细胞分成空白对照组,胰岛素组(以胰岛素刺激20 min)和黄酮衍生物组(加不同衍生物刺激24 h),用类ELISA法测定细胞膜上GLUT4的量.结果:对黄酮衍生物1～14影响L6大鼠骨骼肌细胞GLUT4转运的实验结果表明,衍生物1、5、6、8～11在10 μg/mL作用浓度下,促进GLUT4转位的量分别为空白对照组的(3.60±0.30)倍、(3.66±0.26)倍、(2.87±0.49)倍、(3.97±0.37)倍、(2.82±0.45)倍、(3.37±0.67)倍、(4.43±0.61)倍(P＜0.05).化合物6与胰岛素叠加作用为空白对照组的(4.31±0.22)倍(P＜0.05).结论:委陵菜黄酮衍生物促进GLUT4转位的作用为首次报道.黄酮衍生物1、5、6、8～11有明显地促进L6表面GLUT4转位的作用;化合物6与胰岛素有协同作用.
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酒精联合高脂饮食对大鼠胰岛素敏感性的影响及其分子机制
研究酒精和高脂对大鼠胰岛素敏感性的影响.测大鼠血糖、血胰岛素和葡萄糖转运蛋白4(GLUT-4)mRNA及蛋白表达水平.结果 示各剂量组血糖、胰岛素抵抗指数升高(均P<0.05),GLUT-4mRNA及蛋白表达显著降低(均P<0.05).
关键词： 稳态模型评估的胰岛素抵抗指数 葡萄糖转运子4 胰岛素抵抗 -
低血流心肌缺血诱导GLUT4基因表达
目的:探讨低血流心肌缺血促进葡萄糖摄取增加的机制.方法:采用Northern印迹法观察缺血心肌葡萄糖转运子4(GLUT4) mRNA的表达,并利用蛋白质印迹法分析心肌GLUT4多肽的表达.结果:局部心肌低血流缺血后,心肌GLUT4 mRNA和GLUT4多肽表达明显增加;同时伴随缺血心肌葡萄糖摄取明显增多.结论:心肌缺血能刺激GLUT4 mRNA和GLUT4多肽表达,使GLUT4数增加,进而促进心肌葡萄糖摄取增多,使缺血心肌能量需求得以平衡,有助于缺血心肌功能的恢复.提示低血流缺血刺激心肌GLUT4表达是一个重要的代偿性保护机制.
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胰岛素促进犬缺血心肌GLUT4移位和葡萄糖摄取
目的：观察胰岛素能否刺激缺血心肌葡萄糖转 运子4(GLUT4)移位和葡萄糖摄取。方法：利用自动分析仪测定血浆葡 萄糖、乳酸和游离脂肪酸浓度,应用Western印迹法分析并检测GLUT4含量。结果： 胰岛素使缺血心肌细胞质膜GLUT4明显增加，从(25±4)%增至(40±6)%（P< 0.05）；细胞器膜GLUT4则相应减少。同时伴随葡萄糖摄取量明显增加，是单纯缺血心肌葡 萄糖摄取量的2倍。结论：胰岛素刺激可引起GLUT4移位,使缺血心肌葡 萄糖摄取增加。提示心肌缺血时,应用胰岛素有助于增加心肌葡萄糖的摄取和利用。
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胰岛素与低血流缺血刺激犬心肌GLUT4基因表达呈相加作用
目的：观察胰岛素与低血糖缺血 刺激心肌葡萄糖转运子4(GLUT4)基因表达是否呈相加作用。方法：采 用Northern blot法分析心肌GLUT4 mRNA，采用免疫印迹法分析心肌GLUT4基因表达。结果：输注胰岛素使局部低血流心肌GLUT4 mRNA和GLUT4基因表达增加2.3～2. 5倍，同时伴随心肌葡萄糖摄取明显增多达4倍。结论：胰岛素与低血 流缺血刺激心肌致GLUT4 mRNA和GLUT4表达呈相加作用，其结果使GLUT4数量明显增加，进而 使心肌葡萄糖摄取量增加。此机制在缺血心肌能量代谢过程中起着重要的代谢性调节作用。
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吸烟对大鼠骨骼肌细胞葡萄糖转运子4基因表达及蛋白含量的影响
目的:探讨吸烟对胰岛素抵抗(IR)大鼠骨骼肌细胞葡萄糖转运子4 mRNA基因表达及蛋白含量的影响.方法:正常6周龄Wistar大鼠48只,随机分为3组,分别为正常饲养组、高脂饲养组及糖尿病组,每组再随机分为吸烟组与对照组,吸烟组进行12周熏烟实验,应用高胰岛素-正葡萄糖钳夹技术进行IR的评价.应用RT-PCR及免疫组化技术检测被动吸烟大鼠及各自对照组大鼠骨骼肌细胞葡萄糖转运子4 mRNA基因表达及蛋白含量的影响.结果:正常吸烟组、高脂饲养及糖尿病吸烟组葡萄糖输注率(GIR)明显低于各自对照组[(27.21±4.71)比(34.93±4.91)mg/(kg·min);(12.78±2.34)比(21.68±2.27)mg/(kg·min);(13.81±2.34)比(17.22±1.90)mg/(kg·min);P＜0.01].正常饲养吸烟组、高脂饲养吸烟组及糖尿病吸烟组大鼠骨骼肌细胞葡萄糖转运子4 mRNA基因的表达量及蛋白含量与各自对照组相比无明显差异[(0.53±0.04)比(0.58±0.06)mg/(kg·min);(0.40±0.09)比(0.42±0.04)mg/(kg·min);(0.35±0.10)比(0.37±0.06)mg/(kg·min);P＞0.05及(7.84±0.44)比(8.21±0.42)mg/(kg·min);(6.48±0.47)比(6.81±0.24)mg/(kg·min);(4.96±0.39)比(5.10±0.57)mg/(kg·min);P＞0.05].结论:吸烟能导致大鼠IR,吸烟对大鼠骨骼肌细胞葡萄糖转运子4 mRNA基因表达及蛋白含量无明显影响,葡萄糖转运子4 mRNA基因表达及蛋白含量可能不参与吸烟致IR的发生机制.
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小檗碱改善2型糖尿病大鼠胰岛素抵抗与PI-3K、GLUT4蛋白相关性的研究
目的 观察小檗碱对2型糖尿病大鼠骨骼肌组织磷脂酰肌醇3激酶(phosphatidyliuositol-3-kinase,PI-3K)之p85亚基、葡萄糖转运子4(glucose transporter 4,GLUT4)蛋白表达的影响,以探讨小檗碱改善胰岛素抵抗,防治2型糖尿病的分子机制.方法 采用尾静脉注射小剂量链脲佐菌素(streptozotocin,STZ,30 mg·kg-1)加高脂高热量饲料喂养的方法建立2型糖尿病大鼠模型,以小檗碱干预10 wk,检测血糖和血清胰岛素,用Western blot方法检测小檗碱干预后2型糖尿病大鼠骨骼肌组织P1-3K之p85亚基、GLUT4蛋白表达水平.结果 小檗碱干预的2型糖尿病大鼠骨骼肌组织PI-3K之p85亚基、GLUT4蛋白表达水平均较模型组显著增加.结论 小檗碱对2型糖尿病的治疗效应可能与提高骨骼肌组织中PI-3K之p85亚基、GLUT4蛋白表达水平有关.
