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     

胰岛素和胰岛素突变体促进大鼠脂肪细胞摄取葡萄糖

报道了大鼠脂肪细胞摄取葡萄糖测定胰岛素体外活性的简便方法 .在胰岛素存在下 ,脂肪细胞摄取葡萄糖的量比对照增加 5～ 6倍 .当胰岛素浓度在 0 .2～ 1 0μg/L时 ,脂肪细胞摄取D [3 ³H] 葡萄糖的量与胰岛素浓度对数呈线性关系 .葡萄糖和 3 O 甲基葡萄糖抑制指脂肪细胞摄取D [3 ³H]葡萄糖 .利用这一方法测定了[B₂ Lys] 胰岛素和 [B₃ Lys] 胰岛素的体外活力 ,分别为胰岛素的 6 1.6 %和 154% .     

miR-494-3p通过下调胰岛素受体底物-1促糖尿病大鼠心肌细胞胰岛素抵抗

越来越多的证据表明microRNA广泛参与调控心血管功能。我们预实验结果显示糖尿病大鼠心肌miR-494-3p增加,且有研究表明miR-494-3p与肥胖等代谢异常有关。因此,本研究旨在探讨miR-494-3p在糖尿病心肌胰岛素敏感性改变中的作用及其机制。利用高脂饲料联合链脲佐菌素诱导糖尿病大鼠模型,提取心肌组织RNA进行qPCR检测,结果显示糖尿病大鼠的心肌miR-494-3p表达水平与正常大鼠相比明显上调(P 0.05)。体外高糖高脂诱导H9c2细胞胰岛素抵抗模型,qPCR结果显示细胞中miR-494-3p水平明显升高(P 0.01),并随高脂程度加重而增加;抑制miR-494-3p表达可以增加胰岛素刺激下细胞对葡萄糖的摄取(P 0.01),并提高胰岛素刺激后Akt磷酸化水平(P 0.05);单纯过表达H9c2细胞中的miR-494-3p可以抑制胰岛素刺激的葡萄糖摄取,并降低Akt磷酸化水平(P 0.01)。生物信息学联合蛋白免疫印迹实验证实胰岛素受体底物-1 (insulin receptor substrate 1, IRS1)是miR-494-3p负性调节胰岛素信号转导的靶分子之一。上述结果提示,miR-494-3p通过下调IRS1促进糖尿病大鼠心肌细胞胰岛素抵抗的形成。     

MicroRNAs对骨骼肌胰岛素抵抗的调控及其机制

胰岛素抵抗是肥胖和2型糖尿病发生的共同病理生理机制。骨骼肌是胰岛素介导的葡萄糖摄取、代谢、利用的主要靶器官之一,是胰岛素抵抗发生最早和最重要的部位。研究表明,骨骼肌葡萄糖摄取障碍、胰岛素信号通路受损、线粒体生物合成受阻与骨骼肌胰岛素抵抗密切相关。当骨骼肌发生胰岛素抵抗时,多种microRNAs (miRNAs)表达上调(miR-106b,miR-23a,mi R-761,miR-135a,Let-7,miR-29a)或下调(miR-133a,miR-149,miR-1),它们参与对骨骼肌葡萄糖摄取、胰岛素信号通路及线粒体生物合成的调控,在骨骼肌胰岛素抵抗的发生与发展中发挥了重要作用。这些miRNAs可作为治疗骨骼肌胰岛素抵抗或糖尿病的潜在靶点。     

胰岛素对胰腺外分泌功能的影响

我们用链佐霉素选择性地破坏胰岛Ｂ细胞,研究胰岛素在糖尿病大鼠胰腺外分泌功能变化中的作用。结果表明：糖尿病时,胰淀粉酶含量显著减少,胰淀粉酶ｍＲＮＡ也降低为对照组的３．２±０．５％（Ｐ＜０．０）。体外实验表明,糖尿病大鼠胰腺腺泡上１２５Ｉ－胰岛素的结合明显增多。Ｂｍａｘ由对照组的２．８±１０－９ｍｏｌ／Ｌ增加为３．５±１０－９ｍｏｌ／Ｌ（Ｐ＜０．０１）。腺泡对３Ｈ－葡萄糖的摄取,３Ｈ－亮氨酸的掺入以及腺泡膜Ｎａ＋－Ｋ＋ＡＴＰ酶的活性均比正常组明显降低（Ｐ＜０．０１）。补充胰岛素,可翻转上述变化。从而提示,胰岛素在调节胰腺外分泌功能方面具有重要作用。     

PDX-1基因与糖尿病治疗

胰腺-十二指肠同源框1(pancreatic duodenal homeobox-1,PDX-1),是在胰腺发育中起重要作用的转录因子,它可以调节胰岛素在胰岛β细胞中的表达,并可特异性激活基因的转录。葡萄糖、激素等物质可调节PDX-1基因的表达。Ⅰ型及部分Ⅱ型糖尿病是由于胰腺β细胞凋亡异常增多而使得β细胞数目减少,致使胰岛素分泌不足而引起的,与胰岛素分泌相关的PDX-1基因在治疗糖尿病方面的研究表现出了巨大的潜力。     

1类葡萄糖转运体家族蛋白与2型糖尿病相关的研究进展

葡萄糖是机体的主要能量来源,而葡萄糖转运体(glucose transporter, GLUT)是介导葡萄糖进入细胞内的一类跨膜蛋白家族,目前已发现并鉴定了14种不同的GLUT,它们在不同组织细胞中具有不同的表达水平和功能,并参与调控组织细胞摄取葡萄糖的过程。越来越多的研究发现,GLUT的表达水平下降和功能丧失可降低组织细胞对血液葡萄糖的摄取和利用,导致血糖升高和胰岛素抵抗,形成2型糖尿病。本文主要围绕1类葡萄糖转运体GLUT1–4蛋白的结构、结构与功能关系及其与2型糖尿病的关系进行综述,旨在为2型糖尿病临床治疗方案的探索提供新的方向。     

明日叶查尔酮对2型糖尿病大鼠骨骼肌细胞胰岛素抵抗的干预作用

目的:研究明日叶查尔酮对2型糖尿病大鼠骨骼肌胰岛素抵抗的干预作用.方法:将2型糖尿病大鼠随机分成四组,高、中、低剂量组分别每日经口灌胃给予明日叶查尔酮30、10和5mg/(kg·bw),糖尿病对照组给予等量生理盐水.各组均以高脂饲料喂养.四周后采用葡萄糖氧化酶法检测空腹血糖;放射免疫法检测血清胰岛素含量;免疫组化法检测葡萄糖转运体1和葡萄糖转运体4蛋白表达水平.结果:经图像分析,高剂量组骨骼肌细胞中葡萄糖转运体1和葡萄糖转运体4蛋白表达平均光密度值分别为0.054± 0.0064和0.063±0.0139,均较糖尿病对照组显著性升高(P＜0.05).高剂量组空腹血糖和胰岛素水平分别为(12.3± 1.64)mmol/L和(25.65±3.34) (μIU/mL),均较糖尿病对照病显著性降低(P＜0.05).结论:明日叶查尔酮可增加2型糖尿病大鼠骨骼肌葡萄糖转运体l和葡萄糖转运体4蛋白表达水平,降低空腹血糖和胰岛素水平,改善胰岛素抵抗状况.     

葡萄糖与胰岛素对3T3-F442A脂肪细胞中Leptin表达的调节

为了解葡萄糖与胰岛素对３Ｔ３Ｆ４４２Ａ脂肪细胞中Ｌｅｐｔｉｎ表达的调节,应用ＲＴＰＣＲ方法以ｂｅｔａａｃｔｉｎ为内对照对不同葡萄糖和／或胰岛素浓度培养条件下３Ｔ３Ｆ４４２Ａ脂肪细胞中ＬｅｐｔｉｎｍＲＮＡ表达水平进行相对定量分析。结果表明葡萄糖与胰岛素对３Ｔ３Ｆ４４２Ａ脂肪细胞中Ｌｅｐｔｉｎ表达有促进作用,过高浓度的葡萄糖抑制Ｌｅｐｔｉｎ的表达及胰岛素对Ｌｅｐｔｉｎ表达的促进。葡萄糖和胰岛素对Ｌｅｐｔｉｎ表达的促进作用无协同效应,且这种促进作用表现出饱和性特点。葡萄糖浓度的变化对脂肪细胞中Ｌｅｐｔｉｎ的表达与调控具有十分重要的影响。     

MiR-22重组腺病毒的构建及对HepG2细胞葡萄糖摄取的影响

文中构建了miR-22重组腺病毒Ad-miR-22,分析了其对HepG2细胞胰岛素信号通路及葡萄糖摄取的抑制作用。通过PCR方法,扩增了miR-22的前体及侧翼序列,酶切后克隆至腺病毒穿梭载体pAdTrack-CMV中,构建穿梭质粒pAdT-22,经PCR及测序鉴定。穿梭质粒经PmeⅠ线性化后,直接转化含有腺病毒骨架载体的感受态细胞BJ5183,产生重组腺病毒质粒Ad-miR-22,最后经PacⅠ线性化后转染包装细胞系293A。重组腺病毒经过3轮扩增后感染HepG2细胞,通过荧光定量PCR检测miR-22表达水平。通过葡萄糖摄取实验观察Ad-miR-22对HepG2细胞葡萄糖摄取的影响。采用Western blotting检测Ad-miR-22对HepG2细胞SIRT1在蛋白质水平的表达及GSK-3β磷酸化水平的影响。采用荧光定量PCR检测miR-22对PEPCK及G6Pase等基因在mRNA水平表达的影响。结果表明,重组腺病毒Ad-miR-22感染显著增加HepG2细胞miR-22表达水平。此外,Ad-miR-22显著抑制胰岛素诱导的HepG2葡萄糖摄取,并通过下调GSK-3β磷酸化抑制胰岛素信号通路的激活。Ad-miR-22反转胰岛素对糖异生关键酶表达的抑制作用,并下调SIRT1基因在蛋白质水平的表达。综上所述,构建了miR-22的重组腺病毒,发现其显著增加糖异生,抑制HepG2细胞葡萄糖摄取,该作用可能与miR-22调节SIRT1在蛋白质水平的表达有关。     

自发的2型糖尿病动物模型

GK大鼠是1975年由Goto等在日本仙台从Wistar大鼠中反复选择形成的非肥胖性2型糖尿病鼠种。该鼠具有葡萄糖刺激的胰岛素分泌受损,β细胞分泌受损,空腹高血糖,肝糖原生成增多,肝脏、肌肉和脂肪组织中度胰岛素抵抗等特点,晚期合并各种并发症,与人类2型糖尿病进展极为相似。     

胃激素ghrelin和nesfatin-1与骨骼肌糖代谢

胃肠系统既是物质消化吸收和能量代谢调节的重要器官,其分泌的胃肠激素又可以整合中枢和外周对摄食及体重的调控,并且通过中枢间接地或者直接作用于外周胰岛素敏感器官,从而调节糖代谢。骨骼肌作为葡萄糖摄取的主要位点和胰岛素的主要靶器官之一,其糖代谢对2型糖尿病有着至关重要的作用。胃激素,尤其是ghrelin作为已知的唯一一种血液中促进摄食的激素,对糖代谢的影响已经成为目前的研究热点。探索胃激素与骨骼肌糖代谢之间的关系将会为胰岛素抵抗和2型糖尿病的治疗带来新的希望。     

蛋白质组学在胰岛素抵抗研究中的应用

胰岛素抵抗（insulin resistance,IR）即指一定量的胰岛素与其特异性受体结合后所产生的生物效应低于正常。表现为外周组织尤其是肌肉、脂肪组织对葡萄糖摄取减少及胰岛素抑制肝葡萄糖输出的作用减弱．是肥胖、高血压、糖尿病及动脉粥样硬化等多种疾病的共同危险因素和基础。蛋白质组学技术的不断发展和完善,为真正了解胰岛素抵抗发生发展规律提供了可能,该文介绍蛋白质组学在胰岛素抵抗发生机制、标志物的寻找及治疗胰岛素抵抗新药开发中的应用．     

运动调节骨骼肌细胞葡萄糖摄取的研究进展

胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)是2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)的主要诱因,运动因其在改善骨骼肌胰岛素敏感性方面的显著作用,已被临床采用作为防治IR和T2DM的有效手段。运动能增加葡萄糖转运子4 (glucose transporter type 4,Glut4)的转位,而影响Glut4转位和葡萄糖摄取的途径包括胰岛素信号通路和肌肉收缩两大类。研究发现运动通过增加骨骼肌血流灌注、毛细血管募集、胰岛素信号途径和Sestrins-mTOR (mammalian target of rapamycin)信号通路而改善Glut4转位。因此,全面理解运动调节骨骼肌Glut4转位和葡萄糖摄取的分子机制对于揭示运动疗法防治糖代谢异常的机制具有重要意义。     

胰岛素耐受的HepG2细胞模型建立

采用高胰岛素体外诱导培养HepG2细胞,建立胰岛素耐受的细胞模型。将HepG2细胞置于5×10-7mol/L胰岛素培养液中24h,采用3H-D-葡萄糖掺入试验及残余125I-胰岛素结合率测定等方法观察高胰岛素对HepG2细胞葡萄糖摄取率及其胰岛素受体数目和功能的影响。高胰岛素诱导培养的HepG2细胞葡萄糖掺入率及残余125I-胰岛素结合率明显低于未用高胰岛素诱导的HepG2细胞(对照细胞)。将高胰岛素诱导培养的HepG2细胞置于不含胰岛素的培养液中60h,其细胞葡萄糖摄取率仍明显低于对照细胞。将HepG2细胞置于5×10-7mol/L胰岛素环境中24h,该细胞对胰岛素的生物学效应产生抵抗,其胰岛素抵抗状态可维持60h。     

GLUT4在胰岛素调控葡萄糖转运中作用

机体的血糖平衡调节主要依赖于胰岛素,其中一个重要的机制是胰岛素通过调控GLUT4的囊泡运转来调节脂肪细胞和肌细胞对葡萄糖的摄取。由胰岛素受体介导的一系列磷酸化过程能调节一些关键的GLUT4转运相关蛋白质的活性,这些蛋白质包括小GTP酶、拴系复合体和囊泡融合体。而这些蛋白质又反过来通过内膜系统调节GLUT4储存囊泡的生成、滞留,并调控这些囊泡的靶向出胞方式。了解这些过程有助于解释2型糖尿病中胰岛素耐受的机制,并可能为糖尿病提供新的靶向治疗方法。     

有机铬对实验性糖尿病大鼠胰岛β细胞形态结构及功能的影响

目的探讨有机铬(2-吡啶甲酸铬)对大鼠胰岛β细胞形态结构及内分泌功能的影响。方法首先通过尾静脉注射新鲜配制的1.5%四氧嘧啶溶液制备糖尿病大鼠模型;通过灌胃的方式提高糖尿病大鼠体内有机铬含量;治疗12周后,通过氧化酶法测定大鼠血清葡萄糖水平,利用免疫组织化学方法和放射免疫学方法分别观察大鼠胰岛β细胞形态结构的改变及大鼠血清胰岛素含量的变化。结果两治疗组大鼠血清葡萄糖水平明显下降,与糖尿病模型组相比,差异均有显著性;400μg治疗组大鼠体内胰岛素水平明显升高,与糖尿病模型组相比差异有显著性,而200μg治疗组大鼠血清胰岛素水平虽有所增加但与糖尿病组相比,差异无显著性;免疫组化显示治疗组大鼠胰岛β细胞数量增多,胞质内胰岛素免疫反应阳性颗粒明显增多。结论有机铬对糖尿病大鼠具有明显的降低血糖功能,并能促进受损胰岛及β细胞形态结构功能的恢复,对糖尿病大鼠病理状态具有明显的改善作用。     

金耳菌丝体多糖对实验性2型糖尿病大鼠的降血糖作用研究

本文研究了金耳菌丝体多糖(TMP)对实验性2型糖尿病大鼠血糖、血脂、胰岛素敏感性和抗氧化能力的影响。采用烟酰胺,链脲佐菌素和高脂饲料诱导2型糖尿病大鼠模型,以50和100mg/(kg.d)剂量的TMP连续灌胃48d,监测血糖,测定血清胰岛素、体重、脂代谢及抗氧化系统部分相关指标,并进行口服糖耐量实验。结果显示,TMP可明显降低2型糖尿病大鼠的血清葡萄糖、总胆固醇、甘油三酯和丙二醛水平,并极显著提高受试模型鼠的胰岛素敏感指数,血清超氧化物歧化酶活性和肝脏过氧化氢酶活性。此外,TMP能显著降低糖耐量实验中糖负荷后120min时糖尿病大鼠的血糖含量。上述结果表明TMP可有效降低实验性2型糖尿病大鼠的血糖水平,纠正脂代谢紊乱,改善胰岛素抵抗,增强抗氧化能力。     

槟榔碱对2型糖尿病大鼠肝脏胰岛素抵抗的作用

目的：探讨槟榔碱对2型糖尿病大鼠肝脏胰岛素抵抗的影响及其机制。方法：采用高果糖饲料饲养Wistar大鼠12周制备2型糖尿病大鼠模型,实验动物随机分为5组（n=8）：对照组、模型组、模型＋不同浓度的槟榔碱（0,0．5,1,5mg／kg）组。4周后通过检测血糖、血脂、胰岛素、RT-PCR检测肝脏组成型雄甾烷受体（CAR）、孕甾烷x受体（PXR）、糖代谢相关基因：葡萄糖-6-磷酸酶（G6Pase）、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（PEPCK）和炎症相关因子：白细胞介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）mRNA表达,Western blot检测大鼠肝内p-AKT和葡萄糖转运体4（GLUT4）蛋白表达。结果：1,5mg／kg槟榔碱显著降低糖尿病大鼠体重、空腹血糖、空腹胰岛素、血脂和糖代谢相关基因及炎症相关因子mRNA水平,提高CAR、PXR mRNA水平及p-AKT、GLUT4蛋白水平。结论：槟榔碱可能通过提高CAR和PXR的表达,导致肝脏糖代谢关键酶PEPCK、G6Pase基因表达或者炎性因子肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白介素-6（n-6）表达降低,改善2型糖尿病大鼠肝脏胰岛素抵抗。     

微载体结合长效胰岛素在Ⅱ型糖尿病大鼠模型中的应用研究

目的:探讨微载体结合长效胰岛素在Ⅱ型糖尿病大鼠模型中的应用。方法:以Ⅱ型糖尿病大鼠模型为研究对象,变性胶原微载体结合长效胰岛素(最终达到10u/ml),腹腔注射结合后微载体,测查大鼠血糖水平的变化情况。结果:微载体与长效胰岛素结合延长长效胰岛素作用时间4h,并且注射剂量为5u/只时,试验组与对照组比较表现为差异极显著(P0.01)。结论:微载体与长效胰岛素结合对Ⅱ型糖尿病大鼠模型能够起到延缓长效胰岛素释放的功效。