进食对饥饿兔血浆自由脂肪酸和血糖浓度的影响

本工作用饥餓4日的兎,观察进食对血浆自由脂肪酸和血糖濃度的影响,并对其机制进行了初步的分析,結果如下: (一)饥餓4日后,血浆自由脂肪酸濃度比饥餓前明显升高,而血糖濃度則基本未变。 (二)在上述饥餓的背景上,进食麸皮和蔬菜10分钟后,血浆自由脂肪酸濃度卽表現明显降低,而血糖則显著升高。这說明在食物尚未吸收的情况下,进食活动本身(包括食物进入口腔和胃)即可引起这种反应。 (三)切断两侧膈下迷走神經或注射阿托品后并不能消除这一反应。 (四)切断两侧大內脏神經或注射苄胺唑啉后,这一反应便消失或变为不明显。注射氯化鈷以破坏胰島α細胞后,由进食所引起的血浆自由脂肪酸濃度降低的反应亦不再出現。总結以上結果,可以认为,进食可使饥餓兎的血浆自由脂肪酸濃度在10分钟內产生明显下降,而使血糖濃度产生明显升高。这种作用不是由于食物吸收入血所致,而极可能是由于进食兴奋了交感神經系統,且或可能与胰島α細胞的活动有关。     

合霉素作用机制的研究II．合霉素对痢疾杆菌含碳化合物代谢的影响

1．本文对从临床分离所得的对于合霉素耐药及敏感的福氏痢疾杆菌Iia型各一株的糖代谢,以及合霉素对它的影响,进行了初步的比较研究。 2．加入合霉素后,无论敏感或耐药菌株的菌体多糖均有增多现象。 3．敏感菌株丙酮酸的含量于加入合霉素以后发现增加,而在耐药菌株则含量减步;表明这两个菌株的丙酮酸代谢是不同的。 4．合霉素对于痢疾秆菌对葡萄糖的氧化有轻度刺激作用。 5．丙酮酸及乳酸的脱氢作用在加入合霉素后均稍降低。     

饲料中添加胆酸钠对大口黑鲈生长及糖代谢的影响

为探究胆酸(Cholic acid, CA)作为饲料添加剂对大口黑鲈(Micropterus salmoides)生长及糖代谢的影响, 实验以饲料中添加300 mg/kg胆酸钠(Sodium cholate, CAS)作为胆酸钠组, 以不添加胆酸钠作为对照组。在饲养8周后, 分析胆酸钠对大口黑鲈生长性能、肠道菌群、糖代谢及与糖代谢相关酶的活性和基因表达的影响。结果显示: 与对照组相比, 胆酸钠组中大口黑鲈的生长指数和体成分的变化均没有显著差异; 胆酸钠组中大口黑鲈的肠道菌群组成无显著差异; 胆酸钠组中肝糖原含量和肝中糖原合成酶(Glycogen synthase, GCS)的活性显著增加, 肝中糖原分解酶糖原磷酸化酶a(Glycogen phosphorylase a, GPa)活性无显著变化, 而胆酸钠组中肌糖原含量、肌肉GCS与GPa的活性无显著差异; 胆酸钠显著促进肝中糖异生途径中果糖-1,6-二磷酸酶(Fructose-1,6-bisphosphatase, FBPase)和葡萄糖-6-磷酸酶(Glucose-6-phosphatase, G6Pase)基因的表达; 胆酸钠显著降低肝中糖酵解基因丙酮酸激酶(Pyruvate kinase, PK)和肌肉中己糖激酶(Hexokinase, HK)基因的表达; 同时, 研究还发现饲料中胆酸钠的添加可以显著降低肝中胆汁酸受体法尼醇受体(Farnesoid X receptor, FXR)基因的表达量, 而不改变肠道FXR的表达量。研究表明: 在饲料中添加300 mg/kg胆酸钠可以促进大口黑鲈肝脏糖异生, 抑制肝脏和肌肉糖酵解, 并促进鱼体肝糖原的合成。这些糖代谢的变化与肠道菌群没有直接关系, 但可能与肝中FXR的表达量降低有关。     

蛋白质精氨酸甲基化修饰在糖代谢调节中的作用

蛋白质精氨酸甲基化是重要的细胞翻译后修饰方式,参与众多生命过程. 精氨酸的甲基化修饰与糖代谢相关疾病如糖尿病、糖耐量异常密切相关. 蛋白质精氨酸甲基化转移酶(protein arginine methyltransferases, PRMTs)活性下降及表达异常是糖代谢疾病的重要发病基础. 目前研究表明,PRMT1、PRMT4、PRMT5在糖代谢调节中均扮演重要角色,与糖代谢关键酶如磷酸烯醇式丙酮酸羧基激酶、葡萄糖6磷酸酶,胰岛素受体 胰岛素受体配体1 磷脂酰肌醇3激酶通道及其它通路密切相关. 给予甲基化抑制剂MTA及siRNA干扰甲基化则可引发糖代谢紊乱,进而诱发糖代谢疾病. 糖尿病药物罗格列酮、氨基胍与蛋白质精氨酸甲基化也有一定联系. 深入研究蛋白质精氨酸甲基化与糖代谢调节之间的联系及机制,可为防治糖代谢疾病及相关并发症提供更多的理论依据.     

MODY3相关蛋白HNF1α第249位丝氨酸突变导致小鼠葡萄糖代谢异常

肝细胞核因子1α(HNF1α)不仅是调节葡萄糖代谢的重要转录因子,还参与肝、胰等多个器官中蛋白质合成、物质代谢、增殖分化相关基因的表达调控。HNF1α突变或表达异常引发包括青少年糖尿病3型(maturity onset diabetes of young 3,MODY3)在内的多种代谢疾病。Ser249是HNF1α重要的功能位点,该位点受ATM蛋白激酶直接磷酸化修饰,并可能是ATM蛋白激酶影响葡萄糖代谢的效应靶点,也可能是共济失调毛细血管扩张症(ataxia telangiectasia,AT)患者糖代谢异常的致病靶点。为进一步研究Ser249磷酸化在体内的功能,本文构建人源野生型HNF1α转基因小鼠(WT小鼠)和HNF1αS249A转基因小鼠(S249A小鼠),对其基础代谢水平和葡萄糖代谢能力进行检测。相较于对照小鼠,S249A小鼠的多项基础代谢指标异常,WT小鼠未显示差异;但当小鼠接受刺激后,无论是注射葡萄糖,还是丙酮酸或胰岛素,相较于各自的对照小鼠,WT小鼠都表现出更强的反应性,而S249A小鼠的糖异生反应和胰岛素敏感性均未显示出差异。实时定量PCR结果表明,WT小鼠肝的多个糖代谢基因表达上调,但S249A小鼠肝中糖代谢基因上调幅度明显小于WT小鼠。本研究提示,HNF1αSer249突变导致小鼠糖代谢异常,可能与磷酸化修饰失调进而影响其转录活性有关。     

胰岛素对葡萄糖经过细胞膜运输时的作用

刺激肌肉和其他组织使他们摄取葡萄糖一般认为是胰岛素最特殊与重要的作用之一。这一促进作用无疑是给与胰岛素后血糖降低的主要原因。在若干类型的糖尿病中血糖的异常升高大部分是由于缺乏这一作用。因此研究对摄取葡萄糖的促进作用,应该是研究胰岛素作用所在的适当方法。为了讨论方便,可将肌肉摄取葡萄糖分为三步:(1)葡萄糖从血浆转移到细胞。(2)糖经过细胞膜的运输。(3)葡萄糖在细胞内的代谢或利用。既然这些步骤是顺序衔接的,因此摄取的总速度     

Ghrelin与内分泌代谢异常

Ghrelin是近年来新发现的一种小分子活性肽, 主要由胃底的X/A 样细胞分泌,是生长激素促分泌物受体(GHS-R)的内源性配体.Ghrelin及其受体也可表达于肠道、胰腺、肾脏、性腺、胎盘、甲状腺、肾上腺、下丘脑、垂体等多种内分泌组织或器官.研究表明,ghrelin与糖代谢、甲状腺疾病、肥胖、多囊卵巢综合征等多种内分泌代谢疾患有关.本文将就ghrelin与内分泌代谢异常的关系的研究进展作简要介绍.     

低氧环境对三阴性乳腺癌细胞糖代谢途径的重编程

代谢改变是癌细胞的特征之一。研究表明,低氧会使癌细胞的糖代谢发生改变,但是更详细的分子机制仍有待进一步研究。本研究利用转录物组测序技术(RNA-sequencing,RNA-seq)和生物信息学分析发现,低氧导致BT549细胞中334个基因和MDA-MB-231细胞中215个基因在转录水平的表达改变。这些表达变化的基因多与糖代谢相关。进一步分析RNA-seq数据并应用Western 印迹、酶活性检测和代谢产物定量测定的结果显示,低氧通过升高BT549细胞中葡萄糖转运蛋白1(GLUT1)和MDA-MB-231细胞中GLUT1和GLUT3的表达以增加葡萄糖的摄入;低氧使催化糖的无氧氧化途径几乎全部反应的酶都至少有一种同工酶或酶蛋白亚基,以及调节酶6-磷酸果糖-2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酶3(PFKFB3)和4(PFKFB4)同工酶的表达增加来促进了糖的无氧氧化;低氧还通过增加调节丙酮酸脱氢酶激酶1(PDK1)和3(PDK3)同工酶基因的表达,以及降低关键酶异柠檬酸脱氢酶3(IDH3)同工酶、琥珀酸脱氢酶B亚基和D亚基的表达来减少糖的有氧氧化途径进行;低氧可能还增加磷酸戊糖途径的关键酶葡糖-6-磷酸脱氢酶、糖原合成途径的关键酶糖原合酶GYS1同工酶的表达以促进这2条途径的进行,而对糖异生和糖原分解代谢途径酶基因的表达影响较小。生物信息学分析乳腺癌组织样本在线数据库中糖代谢途径酶基因在转录水平表达结果与细胞研究结果基本一致。总之,该文系统分析了低氧对糖代谢6条代谢途径中全部酶以及2种重要调节酶的影响,可见低氧会通过改变这些酶的同工酶或亚基的基因表达使糖代谢途径进行重编程,这对进一步认识低氧环境下癌细胞糖代谢的分子机制具有一定的意义。     

下丘脑KATP通道与糖代谢

下丘脑葡萄糖反应神经原表面ATP敏感的钾离子（KATP）通道对于血糖浓度调节发挥着重要的作用.胰岛素、长链脂肪酸、葡萄糖及其代谢物等均可以激活KATP通道,通过迷走神经而限制肝脏的葡萄糖生成,以保持血糖浓度的相对恒定.KATP通道调节异常可能导致Ⅱ型糖尿病等的发生,因此下丘脑KATP通道与糖代谢关系的研究为相关疾病的治疗带来新的希望.     

线粒体丙酮酸转运载体(MPC)研究进展

线粒体丙酮酸转运载体(Mitochondrial pyruvate carrier,MPC)位于线粒体内膜,可将丙酮酸由细胞质运输至线粒体基质参与三羧酸循环、糖异生以及脂质、氨基酸等代谢过程,进而为机体提供能量,因此,MPC可通过调节丙酮酸进入线粒体基质的通量从而调控能量代谢。总结了MPC的生物学特性及其与代谢类疾病关系的研究进展。现有研究表明,MPC活性受到抑制后可导致肝脏糖异生速率降低,进而影响葡萄糖稳态,降低Ⅱ型糖尿病的发生;同时也可通过影响葡萄糖刺激的胰岛素分泌,阻止胰岛素信号的传导,导致机体对于外界葡萄糖的摄取不敏感,因此MPC对于机体葡萄糖稳态维持的十分重要。但是在大多数癌组织中MPC的活性受到抑制,应通过特异性地激活癌细胞中MPC功能,增强其有氧代谢,抑制癌细胞利用乳酸供能,进而抑制癌细胞的增殖。由此可见,MPC是研究基础能量代谢调控的切入点以及潜在的治疗靶位点,同时也为肥胖、糖尿病、癌症等代谢类疾病的研究提供了新的治疗思路。     

下丘脑和第三脑室内注射乙酰胆硷对兔血浆自由脂肪酸浓度的影响

本工作用雄性家兔做慢性实验。通过脑内埋藏套管向下丘脑微量注射乙酰胆硷溶液7微升,在注射后的10、20、40及60分钟分别自耳缘静脉取血,测定血浆自由脂肪酸的浓度。85次实验的结果总结如下:(一)将生理盐水或高强盐水7微升注入下丘脑并不引起血浆自由脂肪酸浓度明显的改变,其波动范围分别为6.5%及16.4%。肌肉或静脲注射乙酰胆硷1.4毫克,1小时内血浆自由脂肪酸浓度变化不超过11%。(二)将乙酰胆硷0.7—1.4毫克注入下丘脑结节区,可引起血浆自由脂肪酸水平明显升高,在注射后的第10及20分钟分别较注射前升高78.5%及85.0%,60分钟时恢复原水平。将同量乙酰胆硷注入视前-隔区及乳头区,均不引起血浆自由脂肪酸浓度明显改变。(三)将乙酰胆硷0.7—1.4毫克注入第三脑室,观察到血浆自由脂肪酸浓度缓慢而轻度的降低,在1小时未降低24%。总结以上结果可以认为,下丘脑,特别是其结节区可以显著影响血浆自由脂肪酸水平,其机制有待进一步阐明。     

粪菌移植对多囊卵巢综合征的影响

多囊卵巢综合征是无排卵不孕女性常见的内分泌紊乱疾病,临床表现为月经不调、高雄激素血症和卵巢多囊样改变等,并伴有糖代谢和脂代谢异常。肠道菌群不仅作用于肠道,还调节营养摄取、脂肪储存和胰岛素敏感性,与多囊卵巢综合征有着密切关系。肠道菌群失调可能导致慢性低度炎症状态,免疫系统的激活会干扰胰岛素受体,提高胰岛素水平,促进卵巢睾酮的产生,导致多囊卵巢综合征。粪菌移植可以恢复肠道菌群失调和重建黏膜屏障,从而调节性类固醇的浓度、改善发情周期、恢复卵巢正常形态、降低空腹胰岛素水平、改善胰岛素抵抗、增加胰岛素敏感性和减轻慢性炎症等,对多囊卵巢综合征具有一定的治疗效果。     

西施舌水提物对链脲佐菌素诱导糖尿病小鼠的降血糖作用(英文)

采用链脲佐菌素(STZ)诱发糖尿病小鼠模型,观察西施舌水提物对糖尿病小鼠血糖和糖原含量的影响,以及对6-磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶、葡萄糖-6-磷酸酶、果糖-1,6-二磷酸酶、糖原合酶、糖原磷酸化酶等糖代谢相关酶活性的影响。研究西施舌对糖尿病小鼠的降血糖效果和机制。结果表明,西施舌水提物能降低正常小鼠血糖水平和提高血糖耐受性,降低糖尿病小鼠的血糖和血液尿素含量,提高血清总蛋白含量。西施舌水提物能调节糖尿病小鼠的肝糖原含量和糖代谢相关酶活性趋于正常水平,其中灌胃西施舌150 mg/kg的糖尿病小鼠调节效果最佳。西施舌水提物可通过调节糖代谢相关酶活性保持糖尿病小鼠血糖稳态。     

miR-200c抑制人乳腺癌MCF-7细胞糖代谢

为探讨miR-200c对人乳腺癌MCF-7 (Michigan cancer foundation-7)细胞糖代谢水平的影响,本研究使用miR-200c mimics转染MCF-7细胞,通过定量即时聚合酶链锁反应(quantitative real time polymerase chain reaction, qRT-PCR)检测各组细胞miR-200c的表达水平;利用细胞计数盒(cell counting kit-8, CCK-8)检测miR-200c mimics转染对MCF-7细胞增殖的影响;通过葡萄糖试剂盒检测各组细胞葡萄糖的消耗,乳酸试剂盒检测各组细胞乳酸的释放量;通过蛋白质印迹法(Western blotting)检测各组细胞糖代谢相关酶己糖激酶(hexokinase 2, HK2)以及肌肉丙酮酸激酶同工酶2 (pyruvate kinase isozyme type M2, PKM2)蛋白表达水平。与miR-NC组相比,miR-200c mimics转染明显上调MCF-7细胞miR-200c m RNA水平;且miR-NC组和MCF-7组miR-200c mRNA水平没有明显差异;细胞计数盒(cell counting kit-8, CCK-8)检测结果显示,与miR-NC组和MCF-7组相比,miR-200c mimics转染不仅明显降低乳腺癌MCF-7细胞的细胞活力,而且显著减少乳腺癌MCF-7细胞葡萄糖的消耗;此外,Western blotting结果显示,miR-200c显著下调MCF-7细胞糖代谢相关酶HK2和PKM2的表达。综上结果表明,miR-200c会抑制人乳腺癌MCF-7细胞糖代谢。本研究成果为乳腺癌防治提供一定的参考价值。     

长双歧杆菌NCC2705葡萄糖与乳糖代谢的比较蛋白质组学

[目的]以本实验室前期构建的长双歧杆菌NCC2705菌株蛋白质参考图谱为基础,研究长双歧杆菌发酵乳糖和葡萄糖的比较蛋白质组学.[方法]采用ImageMaster 2D Elite Platnum Version 5.0比较分析3倍以上蛋白差异点;利用MALDI-TOF进行差异蛋白鉴定,每个蛋白质点的肽指纹图谱在长双歧杆菌NCC2705菌株的蛋白质数据库用Mascot进行检索;采用Pro-Q磷酸化试剂进行磷酸化蛋白的染色.[结果]鉴定到31个蛋白表达发生显著变化,在乳糖发酵中14个蛋白上调17个蛋白下调.这些蛋白为亲水性酸性蛋白,它们基因的CAI值均在0.5以上,主要包括糖代谢相关蛋白、应激蛋白、转录和翻译相关蛋白,还有一些未知功能的蛋白.此外,有两个蛋白:转醛缩酶(BL0715,transaldolase,tal)L3蛋白点和丙酮酸激酶(BL0988,pyruvate kinase,pyk)G9蛋白点发生了磷酸化作用.[结论]长双歧杆菌NCC2705在乳糖中生长快于葡萄糖,它们的降解途径是相同的;转醛缩酶和丙酮酸激酶发生了翻译后修饰作用,推测转醛缩酶在43T和47S发生了磷酸化,而丙酮酸激酶在65S发生了磷酸化.     

不同碳源对大肠杆菌lpdA突变菌累积丙酮酸的影响

为了利用大肠杆菌构建模式"细胞工厂",必须了解在构建过程中各种因素的影响。本研究选用敲除了lpdA基因的大肠杆菌作为模型细胞,考察了该突变菌在合成培养基中利用葡萄糖、果糖、木糖和甘露糖累积丙酮酸的能力。结果显示,在初始糖浓度为10g/L的情况下,lpdA突变菌可以很好地利用葡萄糖、果糖、木糖和甘露糖转化丙酮酸,其得率分别达到了0.884g/g、0.802g/g、0.817g/g和0.808g/g,且在以葡萄糖、果糖和木糖发酵时,丙酮酸的积累过程与细胞生长偶联。甘露糖发酵的情况则不同:菌浓度很快达到平台期,随后丙酮酸积累和甘露糖消耗都表现为线性变化。当在考察了不同的接种量对lpdA突变菌发酵葡萄糖的影响时发现,大接种量能加快葡萄糖消耗速率、丙酮酸的积累速率和细胞生长速率,但丙酮酸得率却明显下降。这些结果对构建以大肠杆菌为母体的模式"细胞工厂"有参考价值。     

《科学》:研究揭示肾上腺库欣综合征的致病基因和机制

<正>上海交大医学院附属瑞金医院内分泌科和上海市内分泌肿瘤重点实验室的科研团队,发现了一种基因热点突变与肾上腺皮质腺瘤发生密切相关,并且发现了两种基因突变与其他亚型的关联,为肾上腺皮质肿瘤及库欣综合征的诊断、治疗提供了新思路。相关研究成果4月3日在《科学》杂志在线发表。肾上腺库欣综合征主要由于肾上腺皮质肿瘤和增生引发的皮质醇过量分泌导致,主要包括肾上腺皮质腺瘤、肾上腺癌等。这一类肾上腺疾病     

《科学》:研究揭示肾上腺库欣综合征的致病基因和机制

<正>上海交大医学院附属瑞金医院内分泌科和上海市内分泌肿瘤重点实验室的科研团队,发现了一种基因热点突变与肾上腺皮质腺瘤发生密切相关,并且发现了两种基因突变与其他亚型的关联,为肾上腺皮质肿瘤及库欣综合征的诊断、治疗提供了新思路。相关研究成果4月3日在《科学》杂志在线发表。肾上腺库欣综合征主要由于肾上腺皮质肿瘤和增生引发的皮质醇过量分泌导致,主要包括肾上腺皮质腺瘤、肾上腺癌等。这一类肾上腺疾病     

刺激内脏大神经外周端对血浆自由脂肪酸浓度的影响

本工作主要用兎做急性实驗,研究直接刺激内脏大神經外周端对血浆自由脂肪酸濃度的影响。結果如下: (一)在正常的不切除腎上腺的兎体上,刺激內脏大神經外周端对血浆自由脂肪酸濃度有不同的影响:有的使血浆自由脂肪酸濃度升高;有的降低;有的則基本不变。 (二)切除左侧腎上腺,刺激左侧內脏大神經外周端后,血浆自由脂肪酸濃度表現明显降低。若預先注射氯化钴以破坏胰島α細胞后,再做此項观察,血浆自由脂肪酸濃度的降低反应卽消失。在急性实驗狗身上,阻断左侧腎上腺靜脉血回流,刺激左侧內脏大神經外周端,亦可同样引起血浆自由脂肪酸濃度的降低,以及血糖濃度显著升高。切除胰尾部和胰体部以消除大部分胰島α細胞的作用后,再刺激內脏大神經外周端,上述反应卽消失。 (三)血液鉴定实驗指出,对切除腎上腺兎刺激內脏大神經后,門靜脉血血浆中有升高血糖物质存在,后者具有使血糖濃度升高和血浆自由脂肪酸濃度降低的作用。总結以上結果,可以认为,内脏大神經除支配腎上腺體质影响血糖和血浆自由脂肪酸濃度外,还极可能支配胰島α細胞,釋放类胰高血糖素物质,使血糖濃度升高及血浆自由脂肪酸濃度降低。     

葡萄糖转运蛋白的转运机制研究

葡萄糖是真核生物体内的重要能源物质。葡萄糖转运蛋白(GLUT1)是细胞获取葡萄糖的最基本需求。GLUT1功能的缺失会造成严重的疾病,尤其是可能造成永久的脑部损伤,包括早发型惊厥,智力缺陷等。此外,肿瘤细胞对于葡萄糖的大量需求也使得GLUT1可以作为肿瘤诊断的分子标记。因此,研究葡萄糖转运蛋白对于研发糖代谢障碍药物以及诊断肿瘤均有重要意义。本实验运用分子动力学模拟的方法,在NAnoscale Molecular Dynamics(NAMD)中使用Chemistry at HARvard Macromolecular Mechanics(CHARMM)力场,构建了GLUT1结合葡萄糖和未结合葡萄糖的膜系统,并分别进行了20 ns时长的分子动力学模拟。运用Visual Merchandising(VMD)和自写脚本对这一轨迹进行分析,探究葡萄糖转运蛋白转运葡萄糖的分子机理。结果表明,20 nano-seconds(ns)的模拟时长能够使这样两个体系构象达到稳定,并且从平均结构和通道直径来看,去除葡萄糖能够使得GLUT1的结构发生翻转,由向胞内释放葡萄糖变为从胞外摄取葡萄糖的构象。同时结合模式的分析表明葡萄糖主要依靠与Gln283和Gln282形成的3个较强的氢键。最后我们通过氢键跟踪分析,发现Asn288和Thr295在这种面向胞外的口袋张开过程中发挥了重要作用。这一结论对研发针对关键氨基酸的葡萄糖代谢药物有指导作用,并且可以为癌症诊断提供一定的理论基础。