基于葡萄糖转运体的中药调控2型糖尿病胰岛素抵抗研究新进展

胰岛素抵抗是2型糖尿病的主要病理机制之一,主要表现为肝脏、骨骼肌以及脂肪等胰岛素敏感的靶组织对葡萄糖的摄取和利用障碍.研究表明,葡萄糖转运体蛋白是胰岛素信号传导通路的重要靶蛋白,参与组织细胞对葡萄糖的利用.本文主要从中药及其复方通过多途径、多靶点促进葡萄糖转运体的易位及其基因表达而改善2型糖尿病胰岛素抵抗研究新进展进行综述,以期为2型糖尿病的防治提供新思路.

人参皂苷Rb1通过上调脂肪组织葡萄糖转运体促进葡萄糖消耗

人参的主要活性成分人参皂苷Rb1(gisenoside Rb1,Rb1)能够激活胰岛素信号通路,促进脂肪细胞葡萄糖转运体(glucose transporters,GLUTs)的转位,增加葡萄糖的转运,但是其对GLUTs表达的影响尚不清楚.该研究利用肥胖糖尿病小鼠和体外脂肪细胞实验,主要研究Rb1对脂肪细胞GLUTs表达以及葡萄糖代谢的影响.在雄性肥胖糖尿病db/db小鼠中,按20 mg·kg-体重每天腹腔注射Rb1治疗14 d后,Rb1明显降低肥胖糖尿病小鼠的胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)(P＜0.05,n=5),胰岛素水平和空腹血糖有下降趋势;在糖尿病小鼠附睾脂肪中,Rb1促使GLUT1和GLUT4蛋白表达量以及AKT磷酸化水平上调恢复;体外培养分化成熟的3T3-L1脂肪细胞中,加入10 μmol·L-1 Rb1处理24h后,葡萄糖消耗显著增加(P＜0.05,n=4),同时GLUT1和GLUT4的mRNA和蛋白表达量均显著上调(P＜0.05,n=3),此外,在3T3-L1脂肪细胞中,Rb1处理3h后,脂肪细胞的AKT被磷酸化激活.该研究结果表明人参皂苷Rb1不仅能够激活胰岛素信号通路,还能上调葡萄糖转运体的表达,促进葡萄糖的消耗,进一步阐明其改善机体胰岛素抵抗和糖代谢异常的作用机制.

LPS上调大鼠HIF-1和GLUT表达

目的 探讨脂多糖(LPS)致大鼠内毒素血症早期,葡萄糖转运体(GLUT)家族在脑、心和肝组织等表达水平及低氧诱导因子-1(HIF-1)调控的相关性.方法 雄性SD大鼠分为对照组(腹腔注射0.9％氯化钠注射液)和给药组(腹腔注射2 mg/kg LPS),每组6只.测定给药后0～24h体温.ELISA法检测血清IL-1水平.RT-PCR法测定GLUT家族mRNA表达.Western blot法检测GLUT1和HIF-1蛋白表达.结果 在大鼠脑、心及肝等组织中,GLUT1和GLUT4均有表达;GLUT2在脑和肝组织中有表达;GLUT3仅在脑组织特异性表达.LPS作用24h可引起大鼠体温升高,血清IL-1水平上调(P＜0.05).LPS可上调脑组织GLUT1 mRNA水平和蛋白翻译水平(P＜0.01);同时LPS可促进脑组织HIF-1蛋白稳定表达(P＜0.001).结论 LPS促进大鼠HIF-1稳定表达,上调GLUT1表达及调控糖代谢.

葡萄糖转运体GLUT1对CD4 T细胞激活和功能发挥至关重要

CD4T细胞激活后会增殖分化为效应性T细胞和调节性T细胞，进而介导免疫反应的发生。在离体状态下，不同亚型的T细胞，其代谢方式对糖酵解和氧化磷酸化的侧重不同，对于T细胞葡萄糖摄取和代谢的在体调控机制目前尚不清楚。尽管在T细胞上有诸多葡萄糖转运体的表达，但是GLUT1缺失选择性损伤胸腺细胞和效应性T细胞的代谢和功能。而静息T细胞在未激活之前都处于正常状态。GLUT1的缺失抑制T细胞葡萄糖摄取和糖酵解，生长和增殖，降低效应性T细胞存活和分化能力。更重要的是，Glut1缺失抑制效应性T细胞扩增以及诱导炎症免疫反应疾病发生的能力。相反的，调节性T细胞的数量并未减少，并且能够正常发挥对效应性T细胞的抑制作用，并不受Glut1表达的影响。这些结果提示在体调控CD4 T细胞激活和效应性T细胞扩增于存活中，对于Glut1的选择性需要。

雷米普利对糖尿病心肌梗死大鼠葡萄糖转运体4的影响

目的 观察2型糖尿病合并心肌梗死大鼠室重构及葡萄糖转运体(GLUT4)表达及雷米普利对其影响.方法 46只雄性Wistar大鼠由哈尔滨医科大学第一临床医学院实验动物中心提供.高脂喂养加低剂量链脲佐菌素(STZ,30mg/kg)腹腔注射,血糖值≥16.7 mmol/L为2型糖尿病模型,结扎冠状动脉左前降支制备心肌梗死模型;糖尿病合并心肌梗死大鼠随机(随机数字法)分为安慰剂组(n,=9),雷米普利组(n=10),糖尿病假手术组(n=10);非糖尿病大鼠随机分为心肌梗死组(n=9)及非糖尿病假手术组(n=8).术后6周查心脏超声、测定心室重量指数、心肌梗死面积及左室非梗死区心肌胶原容积分数.取大鼠非梗死区心肌,采用实时定量RT-PCR技术测定GLUT4 mRNA.Western blot法测定GLUT4蛋白含量.用SPSS 13.0统计软件进行统计学分析;组间比较用方差分析,P<0.05为差异具有统计学意义.结果 与糖尿病假手术组和非糖尿病心肌梗死组相比,安慰剂组EF值显著降低[(32±3)%vs.(65±4)%,P<0.01;(32±3)%vs.(38±4)%,P<0.05];E/A比值(P<0.01)、左室非梗死区胶原容积分数(P<0.05)及心室重量指数(P<0.05)升高.与安慰剂组相比,雷米普利组盯值改善明显[(45±3)%vs.(32±3)%,P<0.01],且E/A比值显著降低(P<0.01),左室非梗死区胶原容积分数下降、心室重量指数减少[(3.1±0.2) vs.(4.2±0.4),P<0.01].安慰剂组GLUT4 mRNA及蛋白表达较非糖尿病心肌梗死组低,与糖尿病假手术组相比差异无统计学意义.与安慰剂组相比,雷米普利组GLUT4 rnRNA及蛋白表达升高.结论 雷米普利可防治心室重构并改善心脏收缩及舒张功能;2型糖尿病合并心肌梗死大鼠心肌GLUT4 mRNA和蛋白的表达下降,雷米普利可以改善糖尿病合并心肌梗死大鼠心肌GLUT4 mRNA和蛋白的表达.

长期中等强度运动对小鼠骨骼肌HIF-Iα mRNA的表达及葡萄糖转运的影响

目的:观察长期中等强度运动对小鼠骨骼肌血管内皮生长因子-A(VEGF-A)、葡萄糖转运体1(GLUT-1)、葡萄糖转运体4(GLUT-4)mRNA表达的影响,在此基础上进一步观察运动对缺氧诱导因子lα(HIF-1α )mRNA表达的影响,初步探讨运动对小鼠骨骼肌葡萄糖转运的影响及其可能机制.方法:健康雄性昆明小鼠24只随机分为运动组和对照组,运动组小鼠给予12周中等强度跑步训练.末次运动后处死所有小鼠,取双侧腓肠肌,光镜及电镜观察显微及超微结构；实时PCR法测定小鼠骨骼肌VEGF-A、GLUT-1、GLUT-4及HIF-1 α mRNA的表达.结果:①运动组小鼠较对照组体重明显增加(P＜0.05)；②骨骼肌肌细胞数目增加、肌纤维增粗,肌原纤维的直径增加,线粒体数目增加；③运动组小鼠骨骼肌VEGF-A、GLUT-1、GLUT-4及HIF-1 α mRNA表达明显高于对照组(分别增加1.68、1.14、2.31、1.92倍,P分别＜0.05、0.01、0.01、0.01).结论:长期中等强度运动可导致小鼠体重增加、肌纤维增粗、线粒体数目增加,VEGF-A mRNA表达增加；可增加骨骼肌GLUT-1、GLUT-4mRNA的表达,其机制可能与上调骨骼肌HIF-1 α mRNA表达有关.

肝细胞癌糖原代谢重编程的研究进展

肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是一种高发恶性肿瘤,糖原代谢则是肝脏内重要的代谢过程,其涉及的多种酶和蛋白在HCC发生过程中可发生结构、功能及表达水平的改变实现代谢重编程,进而调控整个糖原代谢网络使其适合HCC生长.本文主要总结葡萄糖转运体、糖原合成酶激酶3β、糖原磷酸化酶等糖原代谢调控因子,近年来在糖原代谢重编程方面的研究进展.

胰岛素对葡萄糖摄取的调节:细胞内信号通路复杂的相互作用

葡萄糖转运由可溶的载体GLUT(促葡萄糖转运载体)家族所介导.目前了解清楚的是I类葡萄糖转运体(GLUT1-4).在肌肉和脂肪内胰岛素刺激的葡萄糖摄取的限速步骤就是GLUT-4转运体向细胞膜转运的过程.

维持机体糖稳态及葡萄糖的感受器：小肠葡萄糖转运体2研究进展

葡萄糖转运体2（glucose transporter 2，GLUT-2）是葡萄糖转运体家族中的一员，小肠GLUT-2作为葡萄糖及果糖转运的重要载体，在机体糖代谢和调节糖稳态中扮演重要角色。本文综述小肠GLUT-2在肠道葡萄糖转运中的作用、其转位的特点及调节因素。主要从胞内信号分子、胞膜相关受体及通道、内分泌及旁分泌激素三个层面阐述GLUT-2调节因素，进一步对GLUT-2在肥胖、糖尿病等病理状态下在小肠刷状缘定位机制进行综述。

葡萄糖转运体缺陷综合征研究进展

葡萄糖是哺乳动物细胞能量代谢的主要原料.它是一种极性分子,只能以主动转运和易化扩散的方式通过细胞膜.其跨膜转运由钠依赖性葡萄糖转运体(sodium depedent glucose transporter,SGLTs)和易化扩散的葡萄糖转运体(faciliated glucose transporter,GLUTs)[1]两大家族来完成.

人参皂甙Rb1对脑缺血半影区葡萄糖转运体3表达的影响

人参皂甙是从植物根、茎、叶中提取出的主要有效成分,具有多种生物活性.除了有增强机体免疫力、抗肿瘤、抗衰老、降低血糖等作用外,对脑缺血损伤还有保护作用,可减小脑梗塞体积[1].我们用大鼠脑缺血再灌注模型,观察人参皂甙Rb1对脑缺血再灌注损伤后缺血半影区葡萄糖转运体3(GLUT3)mRNA、蛋白表达以及脑梗塞体积的影响,从能量代谢角度进一步探讨Rb1的神经保护机制.

葡萄糖转运体基因Glut-1和Glut-3在头颈部鳞状细胞癌组织中的表达

恶性肿瘤组织比正常组织葡萄糖代谢显著增加,组织细胞摄取葡萄糖与葡萄糖转运体(glucose transporter,Glut)有关,众多研究发现GIut-1、GIut-3在肺癌、结直肠癌、胰腺癌、乳腺癌等肿瘤中均有过度表达,且表达水平与这些肿瘤的临床分期、转移等有密切关系[1-3].

用于肿瘤靶向治疗与诊断的糖结合物研究进展

与正常细胞相比,肿瘤细胞的代谢行为发生了很大的改变,其在生理条件下对葡萄糖需求量极高,且倾向于通过无氧糖酵解方式分解葡萄糖以获得生长所需的能量.本文简述了针对肿瘤细胞这一特点的相关治疗方法,重点针对葡萄糖、葡萄糖衍生物和其他糖类修饰的肿瘤靶向药物、诊断试剂及靶向载体的研究进展进行了综述,并详细列举和讨论了近两年来有关此方面的一些经典研究报道.

一种新葡萄糖偶联物材料TPGS1000-Glu及其修饰的表阿霉素脂质体在治疗脑胶质瘤中的应用

大多数抗肿瘤药物难以穿透血脑屏障(BBB)因而无法用于脑胶质瘤的治疗.葡萄糖转运体(GLUTs)在血脑屏障和脑胶质瘤细胞上均有高度表达,这使得葡萄糖转运体相关配体修饰的药物载体跨越血脑屏障、靶向脑胶质瘤细胞成为可能.本研究之目的在于合成一种新的葡萄糖转运体配体靶向材料TPGS1000-Glu、制备TPGS1000-Glu修饰的表阿霉素脂质体,并评价该脂质体制剂的药物效应.评价方法主要在体外血脑屏障共培养模型和脑胶质瘤细胞上进行.TPGS1000-Glu以TPGS1000-COOH和4-氨基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(Glu)为原料进行合成.基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)验证结果显示,试验成功的合成了TPGS1000-Glu.研制的TPGS1000-Glu修饰表阿霉素脂质体具有包封率高(＞97％)、纳米粒径(～90nm)、在含血清缓冲体系中药物泄漏少等理化特征.本研究还建立了血脑屏障与脑胶质瘤共培养模型,在该模型中加入TPGS1000-Glu修饰表阿霉素脂质体后,该脂质体药物表现出明显的跨越血脑屏障效应、并在跨越血脑屏障后表现出较强的脑胶质瘤细胞摄取效应及抗脑胶质瘤效应.因此,合成的TPGS1000-Glu为血脑屏障提供了一种新的靶向配体,而所制备的TPGS1000-Glu修饰表阿霉素脂质体则为脑胶质瘤治疗提供了一种有潜力的抗肿瘤制剂.

长期服用奥氮平对大鼠糖原代谢及糖转运蛋白表达的影响

目的 研究长期服用奥氮平对大鼠糖原代谢及糖转运蛋白表达的影响,探讨奥氮平影响糖代谢的可能机制.方法 将12只健康雄性SPF级SD大鼠按照随机数字表法分为对照组(n=6)和药物组(n=6),药物组大鼠每天以奥氮平混悬液2.1 mg/kg体重灌胃,对照组大鼠每天以等体积蒸馏水灌胃,持续63 d.定期监测大鼠的摄食量、体重变化、空腹血糖(FBG)和空腹胰岛素(FINS),计算胰岛素敏感指数(ISI)和胰岛素抵抗稳态评价模型指数(HOMA-IR).给药63 d后采集两组大鼠的肝脏、肌肉和脂肪组织,检测肝脏和肌肉组织中糖原含量和糖原合酶(GS)活性,Western blot法检测肝脏和肌肉组织中GS以及肝脏、肌肉和脂肪组织中葡萄糖转运体(GLUT)的蛋白表达,PCR法检测肝脏、肌肉和脂肪组织中GLUT的mRNA表达.结果 与对照组比较,长期给予奥氮平后药物组大鼠摄食量和体重增加,FBG和FINS升高,糖原含量减少,GS活性提高但蛋白表达不变;GLUT蛋白表达和mRNA表达均降低,差异有高度统计学意义(P＜0.01).结论 在奥氮平长期诱导下,机体糖原分解增加,糖转运能力下降,产生胰岛素抵抗,这可能是长期服用奥氮平后糖代谢异常的机制之一.

003 葡萄糖转运体1在人子宫内膜及蜕膜组织中的表达

中药治疗酒精性糖、脂代谢紊乱的研究进展

过度饮酒导致健康问题和社会问题,越来越受到人们的重视.乙醇摄入过度不仅刺激中枢神经系统先兴奋后抑制造成刑事案件和交通事故,还会刺激胃肠道,损害肝脏,严重影响胰岛素受体的敏感性,引发糖、脂代谢紊乱等,极易导致代谢综合征.

茶多糖降糖作用机制

目的 研究茶多糖的降糖作用机制.方法 用比色法测定茶多糖对α-葡萄糖苷酶(EC 3.2.1.20)和α-淀粉酶(EC 3.2.1.1)的抑制活性,用快速过滤法观察茶多糖对兔小肠刷状缘囊泡葡萄糖转运活性的影响.结果 茶多糖显示较强的α-葡萄糖苷酶抑制活性,其α-葡萄糖苷酶的半抑制浓度(IC50)值为3.2 g/L;茶多糖对α-淀粉酶的抑制活性则较弱,浓度为为1 g/L时,其对α-淀粉酶的抑制率为10%;茶多糖同时明显降低兔小肠刷状缘囊泡葡萄糖转运能力,其半抑制浓度(IC50)值为15 g/L.结论 茶多糖可抑制α-葡萄糖苷酶及α-淀粉酶活力和小肠刷状缘囊泡葡萄糖转运能力,从而可延缓小肠对糖的消化吸收.

补肾方、补肾健脾方、益气健脾化痰祛瘀方对快速老化模型小鼠心肌葡萄糖转运体蛋白的影响

目的:观察补肾方、补肾健脾方、益气健脾化痰祛瘀方对快速老化模型小鼠心肌葡萄糖转运体蛋白的影响,探讨中医不同治法心肌保护作用的机制.方法:选用快速老化模型小鼠,分为对照组、模型组、补肾方组、补肾健脾方组、益气健脾化瘀祛痰方组.连续灌胃给药3个月,采用生化分析仪检测血清TC和LDL-C,采用ELISA法检测血清IL-6水平,采用HE染色法观察胸主动脉和心肌组织形态,采用油红O染色法观察胸主动脉脂质面积,采用Masson染色法观察胸主动脉胶原纤维的变化,采用Western blot法检测心肌组织GLUT-1和VCAM-1蛋白表达.结果:与对照组比较,模型组血清TC、LDL-C和IL-6水平明显升高(P＜0.05,P＜0.01),胸主动脉和心肌组织病理形态发生改变,心肌组织GLUT-1蛋白表达降低和VCAM-1蛋白表达显著升高;与模型组比较,给药组血清TC和LDL-C水平降低(P＜0.01),改善胸主动脉和心肌组织的病理变化,益气健脾化痰祛瘀方组血清IL-6水平降低(P＜0.05),提高心肌组织GLUT-1蛋白表达和抑制心肌组织VCAM-1蛋白表达.结论:补肾方、补肾健脾方、益气健脾化瘀祛痰方对快速老化模型小鼠具有代谢调节、心肌保护、血管保护三重作用,改善衰老所致的心肌能量代谢障碍、血管损伤,炎症反应,其作用机制可能与其干预心肌葡萄糖转运体蛋白有关,以益气健脾化痰祛瘀方效果较为明显.

生芪降糖颗粒细胞水平上的作用机制研究

目的:研究生芪降糖颗粒在细胞水平上的降糖作用靶点.方法:①选用与胰岛β细胞功能相似的INS-1细胞株,设溶媒对照组、生芪复方中药处理组、格列齐特阳性对照组,酶联免疫吸附法测定各实验组在不同浓度葡萄糖培养基中胰岛素释放情况.②选用国际通用脂肪细胞诱导分化方案诱导3T3-L1脂肪前体细胞为成熟脂肪细胞,油红O染色鉴定,地塞米松诱导胰岛素抵抗模型,设溶媒对照组、模型组、生芪复方中药处理组、罗格列酮阳性对照组,葡萄糖氧化酶法检测葡萄糖消耗量,四甲基偶氨唑盐(MTT)法检测细胞活力并对葡萄糖消耗量进行标化,逆转录-聚合酶链式反应技术(RT-PCR)测定葡萄糖转运体4(GLUT4) mRNA含量.③选用人源肝癌HepG2细胞株,同时采用高胰岛素诱发HepG2细胞建立胰岛素抵抗模型,设溶媒对照组、模型组、生芪复方中药处理组、罗格列酮阳性对照组,葡萄糖氧化酶法检测葡萄糖消耗量,MTT法检测细胞活力并对葡萄糖消耗量进行标化,RT-PCR法测定葡萄糖转运体2(GLUT2)mRNA含量.结果:①在不同浓度葡萄糖培养基中各剂量生芪复方中药与相应浓度的溶媒对照组比较促INS-1细胞胰岛素释放作用均无显著差异(P均＞0.05),而格列齐特各剂量均较相应浓度的其他两组有显著促分泌作用(P均＜0.05).②生芪复方中药处理组3T3-L1葡萄糖消耗明显高于模型组(P均＜0.05),与罗格列酮组比较差异无显著性(P＞0.05),降糖作用呈浓度依赖性,并且随培液中葡萄糖浓度的升高而呈降低趋势,同时生芪复方中药处理组与罗格列酮组GLUT4mRNA均明显高于模型组(P均＜0.05).③生芪复方中药处理组HepG2葡萄糖消耗明显高于模型组(P均＜0.05),与罗格列酮组比较差异无显著性(P＞0.05),降糖作用呈浓度依赖性,并且随培液中葡萄糖浓度的升高而呈降低趋势,同时生芪复方中药处理组与罗格列酮组GLUT2mRNA均明显高于模型组(P均＜0.05).结论:生芪降糖颗粒并不促进胰岛素分泌,可通过抑制炎症因子,激活PPAR-γ,增加葡萄糖在外周组织的消耗和利用、减少肝脏葡萄糖产生而发挥抗糖尿病作用.