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二甲双胍的降糖作用独立于单磷酸腺苷激活蛋白激酶的信号通路
目的 研究二甲双胍的降糖作用是否依赖于单磷酸腺苷激活蛋白激酶(AMPK)信号途径.方法 培养人肝癌细胞株HepG2和小鼠骨骼肌成纤维细胞株C2C12,给予不同浓度(2 mmol/L和5 mmol/L)二甲双胍处理.通过葡萄糖消耗实验和乳酸生成实验检测二甲双胍的降糖以及刺激糖酵解的作用.将C2C12细胞分为1组(不予处理)、2组(2 mmol/L二甲双胍处理24 h)、3组(5 mmol/L二甲双胍处理24 h),4组(单纯10μmol/L Compound C处理24 h)、5组(10μmol/L Compound C预处理30 min后以2 mmol/L二甲双胍共同处理24 h),6组(10μmol/L Compound C预处理30 min后以5 mmol/L二甲双胍共同处理24 h).HepG2细胞分为1组(空载体腺病毒Ad-GFP转染)、2组(空载体腺病毒Ad-GFP转染+2 mmol/L二甲双胍处理24 h)、3组(空载体腺病毒Ad-GFP转染+5 mmol/L二甲双胍处理24 h),4组(重组腺病毒Ad-DN-AMPK转染)、5组(重组腺病毒Ad-DN-AMPK转染+2 mmol/L二甲双胍处理24 h),6组(重组腺病毒Ad-DN-AMPK转染+5 mmol/L二甲双胍处理24 h).通过Western blotting法检测HepG2细胞AMPK以及ACC磷酸化水平以评估AMPK通路的活性,并观察各组细胞内葡萄糖消耗与乳酸生成的变化水平.采用Seahorse XF24分析仪检测二甲双胍对C2C12细胞内ATP合成及线粒体电子传递链复合物Ⅰ活性的影响,以及在抑制AMPK活性状态下这种影响有无改变.多组间比较采用方差分析.两组间比较采用t检验.结果 2 mmol/L和5 mmol/L的二甲双胍显著刺激了HepG2细胞内的葡萄糖消耗和乳酸生成(F=104.70、280.10,均P<0.05);同样也显著刺激了C2C12细胞的葡萄糖消耗和乳酸生成(F=38.53、172.9,均P<0.05).第2组和第3组C2C12和HepG2细胞内AMPK及其下游蛋白ACC的磷酸化水平显著增加,而第5组与第6组细胞内AMPK信号通路的活性被显著抑制;但在C2C12细胞中,与4组相比,第5组与第6组葡萄糖消耗和乳酸生成水平仍旧分别升高了39.5%、62.6%和39.0%、61.0%(t=8.727、21.38、12.69、27.31,均P<0.05);而在HepG2细胞中,与第4组相比,第5组与第6组也分别升高了29.0%、39.3%和49.3%、67.3%(t=9.96、15.61、23.32、30.24,均P<0.05).此外,二甲双胍还可以抑制C2C12线粒体呼吸链复合物Ⅰ的活性(t=36.08,P<0.05)及ATP合成(t=73.32,P<0.05).在抑制AMPK活性状态下,二甲双胍同样可以抑制C2C12线粒体呼吸链复合物Ⅰ的活性及ATP合成(t=53.18、246.10,均P<0.05).结论 二甲双胍通过刺激糖酵解而上调细胞的糖代谢,该作用无需AMPK信号通路的参与;即使在AMPK的表达或者活性被抑制的情况下,二甲双胍依然能够发挥显著的降糖作用.
关键词： 二甲双胍 单磷酸腺苷激活蛋白激酶 糖酵解 乳酸 -
AMPK对Rab-GAP的调节作用研究
目的:检测激活型AMPK对Rab-GAP的调节作用,明确它们之间的上下游关系.方法:激活型AMPK腺病毒(Ad-AMPK-CA)感染C2C12小鼠骨骼肌细胞,通过细胞成像系统测定细胞中的荧光强度,明确AMPK-CA在C2C12细胞中表达.MTS试验确定没有细胞毒性的腺病毒浓度,Western blot检测AMPK底物ACC和两个Rab-GAP(TCB1D1和TCB1D4)的磷酸化.结果:AMPK-CA显著升高ACC的磷酸化,并磷酸化TBC1D1 Thr590和TBC1D4 Ser318.结论:AMPK直接磷酸化TCB1D1和TCB1D4.
关键词： 单磷酸腺苷激活蛋白激酶 TBC1D1 TBC1D4 磷酸化 -
AMPK和抵抗素与2型糖尿病合并胃癌的相关性研究
目的 研究血清单磷酸腺苷激活蛋白激酶(AMPK)和抵抗素与2型糖尿病(DM)合并胃癌(GC)的关系.方法 选择2013年1月至2014年5月就诊的2型DM患者30例(DM组)、DM合并GC患者48例(DM并GC组)及健康人群30例(NC组)为研究对象,ELISA法测定血清AMPK和抵抗素的水平;同时测定空腹血糖、空腹胰岛素、血脂等生化指标;采用稳态模型计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR).结果 DM组及DM并GC组的抵抗素水平分别为(5.54±1.29)、(6.86±1.65) μg/L,均高于NC组的(3.04±1.49)μg/L(P均＜0.01).DM组及DM并GC组AMPK水平分别为(5.53±0.98)、(3.32±0.90) U/L,均低于NC组的(7.54±0.98) U/L(P均＜0.01).抵抗素与空腹胰岛素及HOMA-IR呈正相关(r=0.620,0.668,P均＜0.01),AMPK与空腹胰岛素及HOMA-IR呈负相关(r=-0.790,-0.822,P均＜0.01),抵抗素与AMPK呈负相关(r=-0.699,P＜0.01);抵抗素和AMPK是HOMA-IR的独立影响因素(β=0.183,P＜0.05;β=-0.694,P＜0.01);AMPK是DM并GC的保护因素(OR=0.118,P＜0.05);抵抗素是DM并GC患者淋巴结转移的危险因素(OR=4.716,P＜0.01).结论 AMPK和抵抗素参与2型DM合并GC的发生及淋巴结转移,有可能作为2型DM合并GC的治疗靶点.
关键词： 单磷酸腺苷激活蛋白激酶 抵抗素 糖尿病 2型 胃癌 -
AMPK 激活在抑制大鼠心肌细胞肥大中的作用
目的：探讨单磷酸腺苷激活的蛋白激酶（ AMPK）激活对抑制大鼠心肌细胞肥大的影响及其机制。方法分离培养新生大鼠心肌细胞，将培养的心肌细胞分为对照组、苯肾上腺素（ PE）组、PA组、PAC组。 PE组给予PE 10μmol／L，PA组给予PE 10μmol／L及AMPK激活剂5-氨基-4-甲酰胺咪唑核糖核苷酸（AICAR）1 mmol／L，PAC组给予PE 10μmol／L、AICAR 1 mmol／L及AMPK抑制剂Compound C 1μmol／L。采用Western blot法检测各组AMPK表达，高效液相色谱仪检测各组心肌细胞三甲基组氨酸（3-MH）释放量，实时荧光定量PCR法检测各组ANP mRNA表达，采用免疫组化法测定各组心肌细胞表面积。结果 PE组3-MH释放量低于对照组，PA组3-MH释放量高于PE组，PAC组3-MH释放量低于PA组（P均＜0．01）。 PE组ANP mRNA表达高于对照组，PA组ANP mRNA表达低于PE组，PAC组ANP mRNA表达高于PA组（P均＜0．01）。 PE组心肌细胞表面积大于对照组，PA组心肌细胞表面积小于PE组，PAC组心肌细胞表面积大于PA组（P均＜0．01）。结论 AMPK在心肌肥大发生过程中具有重要作用，激活AMPK能够促进心肌细胞蛋白质降解而逆转心肌肥大，抑制AMPK则可促进心肌肥大的发展。
关键词： 单磷酸腺苷激活蛋白激酶 心肌细胞 肥大 -
AMPK活化对慢性间歇缺氧大鼠胰岛素抵抗和炎症因子的影响
目的 探讨单磷酸腺苷激活蛋白激酶(AMPK)活化对慢性间歇缺氧大鼠胰岛素抵抗和炎症因子的作用及其机制.方法 建立慢性间歇缺氧大鼠模型模拟阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSAS),将36只雄性SD大鼠分为常氧对照组、2周间歇缺氧组、8周间歇缺氧组.观察AMPK激动剂和AMPK抑制剂作用不同缺氧程度的大鼠体内炎症介质、血脂、脂联素、瘦素及胰岛素抵抗水平,监测大鼠脂肪组织AMPK、葡萄糖转运蛋白(GLUT4)水平,并进行统计学分析.结果 间歇缺氧大鼠总胆固醇、三酰甘油、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-6、IL-2、核因子κB (NF-κB)、缺氧诱导因子(HIF-1)显著高于对照组(P＜0.05);脂联素、瘦素及胰岛素抵抗指数显著低于对照组(P＜0.05).使用AMPK激活剂后的大鼠体内炎症因子释放减少,脂联素、瘦素含量增加,血脂、胰岛素抵抗情况较前有改善,GLUT4水平增加.而使用AMPK抑制剂处理后大鼠体内炎症因子、脂联素、瘦素水平均上升,胰岛素抵抗更严重,GLUT4水平也进一步下降.结论 AMPK能够减少炎症介质的释放,促进脂联素、瘦素的释放,增加GLUT4水平,改善胰岛素抵抗,从而调节能量代谢及炎症介质,为临床治疗OSAS相关疾病提供新的思路与靶点.
