20-HETE对小鼠葡萄糖刺激胰岛素分泌反应的影响

为了考察20-羟基二十碳四烯酸(20-hydroxyeicosatetraenoic acids, 20-HETE)对葡萄糖刺激胰岛素分泌反应的影响,本研究选择CYP4F2转基因小鼠和小鼠胰岛素瘤INS-1E细胞作为研究材料,通过LCMS/MS检测WT和TG小鼠的胰腺20-HETE水平。通过IPGTT测定小鼠葡萄糖耐量,通过ELISA测定小鼠血浆C肽水平来检测胰岛素分泌。通过Western blotting、Real time PCR、免疫组化和免疫荧光来检测小鼠胰腺或INS-1E细胞中Glut2、GSK-3β(Ser9点)和AKT (Ser473点)的磷酸化水平。TG小鼠的20-HETE水平((7.26±2.03) ng/mg蛋白)显著高于WT小鼠((2.14±0.76) ng/mg蛋白)。在用20-HETE合成的选择性抑制剂HET0016处理后,TG小鼠((0.33±0.07) ng/mg蛋白)和WT小鼠((0.27±0.06) ng/mg蛋白)胰腺组织中的20-HETE水平均急剧降低。给予葡萄糖处理30 min后,TG小鼠的血糖水平均显著高于WT小鼠,而血浆C肽水平显著低于WT小鼠(p<0.05)。与WT小鼠相比,TG小鼠的胰腺组织中Glut2 m RNA和蛋白水平显著降低。与WT小鼠相比,CYP4F2转基因小鼠的GSK-3β和AKT磷酸化均显著降低。20-HETE处理可导致INS-1E细胞中AKT/GSK-3β磷酸化水平和Glut2表达水平显著降低(p<0.05)。此外,用17 mmol/L葡萄糖处理INS-1E细胞1 h,20-HETE处理组的胰岛素分泌显著降低。应用GSK-3β选择性抑制剂TWS119预处理INS-1E细胞3 h后,TWS119 (一种GSK-3β选择性抑制剂)预处理显著逆转了Glut2表达水平的降低以及胰岛素分泌的减少。20-HETE主要通过AKT/GSK-3β信号通路来下调Glut2的表达,进而减弱胰岛素分泌,导致胰岛素分泌功能障碍。     

Ⅱ型糖尿病大鼠海马Alzheimer病样Tau蛋白过度磷酸化修饰及机制探讨

Tau蛋白过度磷酸化是Alzheimer病 (Alzheimer′s disease, AD) 的一个重要特征.本研究检测了Ⅱ型糖尿病大鼠海马tau蛋白磷酸化水平,对其形成机制进行探讨. 以同龄正常Wistar大鼠作为对照,高脂高蛋白高糖饮食加小剂量链脲佐菌素（streptozotocin,STZ）注射诱导造Ⅱ型糖尿病模型（T2DM组）.放免法检测血浆胰岛素;葡萄糖氧化酶法检测血浆葡萄糖;蛋白质印迹技术检测各组大鼠海马内总tau蛋白、tau蛋白上部分位点磷酸化、神经细胞膜上胰岛素受体及葡萄糖转运子3（glucose transport 3,GLUT3）水平;表面等离子共振技术（surface plasmon resonance, SPR）检测细胞膜上胰岛素受体与血浆胰岛素结合力;γ32-P标记的ATP和特异性底物肽检测海马内胰岛素信号传导系统中的关键酶糖原合酶激酶-3β（glycogen synthase kinase-3β, GSK-3β）活性.结果显示,T2DM组血浆血糖、血浆胰岛素及运用HOMA-IR公式计算的胰岛素抵抗指数显著高于对照组.蛋白质印迹结果显示两组大鼠海马回总tau蛋白水平无差异;T2DM组中tau蛋白在Ser199、Thr212、Ser214、Thr217、Ser396及Ser422位点上的磷酸化水平均显著高于对照组;T2DM组海马神经细胞膜上胰岛素受体水平及与胰岛素结合的功能均显著低于对照组;GSK-3β活性检测结果显示,T2DM组大鼠模型海马回中GSK-3β活性明显增高.研究结果表明,Ⅱ型糖尿病中由于胰岛素抵抗导致GSK-3β激活从而出现AD样tau蛋白的过度磷酸化,葡萄糖代谢紊乱也可能在tau蛋白的过度磷酸化起一定作用.     

糖元合成酶激酶3β对微管相关蛋白tau的磷酸化作用

tau蛋白是中枢神经系统中重要的微管相关蛋白,其功能受磷酸化调节.异常过度磷酸化的tau蛋白是阿尔茨海默病患者脑中神经纤维缠结的主要组成部分.糖元合成酶激酶3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)是重要的tau蛋白激酶之一,它虽可催化tau蛋白多个位点的磷酸化,但对不同位点,其催化效率不同.通过位点特异性、磷酸化依赖的tau蛋白抗体,用免疫印迹技术,检测GSK-3β对tau蛋白位点特异性的磷酸化作用及动力学.用双倒数作图,计算GSK-3β催化tau磷酸化以及各个位点磷酸化的Km值,并结合培养细胞中的实验,研究GSK-3β对tau蛋白磷酸化作用的位点特异性.结果显示,GSK-3β催化tau蛋白多个位点的磷酸化,其中包括Thr181、Ser199、Ser202、Thr205、Thr212、Thr217、Thr231、Ser396和Ser404,对不同的位点磷酸化作用,其Km值不同,GSK-3β对Ser396的Km值最低,即对Ser396位点的亲和性最高,催化其磷酸化的能力最强.在培养的细胞中,也显示了GSK-3β的表达引起Ser396位点的磷酸化最明显.     

糖尿病大鼠脑GSK-3与PP-2A失调诱导tau蛋白过度磷酸化

探讨胰岛素缺乏的糖尿病大鼠皮层糖原合酶激酶-3(GSK-3)及蛋白磷酯酶-2A(PP-2A)变化及其对tau蛋白磷酸化的作用.用链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)建立胰岛素缺乏的糖尿病大鼠模型,用放射性配体结合实验检测了GSK-3和PP-2A的活性,蛋白质印迹检测了tau蛋白的磷酸化水平及PP-2A的表达.结果提示:在糖尿病大鼠皮层,GSK-3活性升高,PP-2A活性及表达降低,tau蛋白在Ser198/Ser199/Ser202和Ser396/Ser404位点磷酸化.应用GSK-3的选择性抑制剂Li2CO3后,GSK-3活性降低,PP-2A活性及表达恢复,tau蛋白在Ser198/Ser199/Ser202和Ser396/Ser404位点磷酸化水平降低.研究提示:糖尿病大鼠皮层GSK-3升高可能抑制PP-2A的活性,升高的GSK-3和降低的PP-2A协同促进tau蛋白的磷酸化.     

1型糖尿病葡萄糖代谢与胰岛素信号传导途径异常导致大鼠海马Alzheimer样tau蛋白过度磷酸化修饰

Tau蛋白过度磷酸化是Alzheimer病(Alzheimer disease, AD)的一个重要病理特征.采用 I 型糖尿病大鼠模型,研究胰岛素信号传导途径及葡萄糖代谢失调对tau蛋白过度磷酸化的形成机制进行探讨.以同龄Wistar大鼠做对照（CTL）,胰腺大部分切除造低胰岛素组（PX）,STZ较大剂量一次性注射造1型糖尿病模型即低胰岛素高血糖组（T1DM）.葡萄糖氧化酶法检测血浆血糖,放免法检测血浆胰岛素,蛋白质印迹分析海马内总tau蛋白及tau蛋白上部分位点（Ser199、Thr212、Ser214、Ser396及Ser422）的磷酸化及神经细胞膜上葡萄糖转运子3（Glucose transport 3,GLUT3）水平.γ-32P-ATP和特异性底物肽检测海马内胰岛素信号传导系统中的关键酶糖原合成酶激酶-3β（Glycogen synthase kinase-3β, GSK-3β）活性.发现3组大鼠海马回总tau蛋白水平无显著差异,但以高血糖、低胰岛素血症为特征的T1DM组在tau蛋白Ser199、Thr212、Ser214、Ser396及Ser422位点上,呈现过度磷酸化状态,以低胰岛素血症为特征而血糖正常的PX组在位点Ser199、Thr212及Ser396上磷酸化程度比CTL组显著上升, 在位点Ser214及 Ser422上的磷酸化程度的改变不显著;T1DM及PX组大鼠海马 GSK-3β活性显著高于CTL组, 而GLUT3水平在T1DM和PX组均降低, 尤以T1DM组降低更显著.研究结果显示,胰岛素水平低下可能通过激活GSK-3β和下调细胞内葡萄糖代谢的双重作用引起脑内tau蛋白过度磷酸化.     

小檗碱通过抑制Traf2-MEKK1-MEK-ERK通路改善TNF-α诱导的胰岛素抵抗

目的:探讨小檗碱对肿瘤坏死因子-α(TNF-α)所致人肝癌细胞株HepG2胰岛素抵抗的缓解作用及分子机制。方法:采用10ng/m L TNF-α诱导HepG2细胞产生胰岛素抵抗,同时以1μmol/L小檗碱处理细胞,通过Western blotting检测胰岛素通路信号分子(IRS1、AKT)和TNF-α通路信号分子(Traf2、MEKK1、MEK1/2、ERK1/2)的蛋白表达。此外,通过过表达或抑制TNF-α通路的信号分子(MEK1、ERK2)进一步探讨小檗碱靶点。结果:TNF-α抑制HepG2细胞AKT(Thr308、Ser473位点)和IRS1(酪氨酸位点)的磷酸化(P0.05),促进IRS1(Ser307位点)和ERK1/2的磷酸化(P0.05),而这一作用能够被小檗碱所逆转(P0.05)。同时,TNF-α对AKT活性的抑制作用能够被ERK1/2或MEK1/2的抑制剂拮抗(P0.05)。此外,小檗碱并不能改善持续激活型ERK2(CA)或MEK1(CA)对胰岛素通路的抑制作用(P0.05),但是能阻碍Traf2与MEKK1的相互作用(P0.05)。结论:小檗碱通过抑制Traf2-MEKK1-MEK-ERK通路改善TNF-α诱导的胰岛素抵抗。     

人肾小球血管内皮细胞胰岛素抵抗模型的建立

目的:采用不同浓度的棕榈酸与葡萄糖在体外诱导建立人肾小球内皮细胞(Human glomerular endothelial cells,HRGEC)胰岛素抵抗模型。方法:以人肾小球内皮细胞为研究对象,不同浓度棕榈酸(100,200,300,400,500μmol/L)与不同浓度的葡萄糖(20,30,40,50,60 mmol/L)分别作用细胞24小时和48小时,应用MTT法和葡萄糖氧化酶法检测棕榈酸和葡萄糖对HRGEC存活率与葡萄糖消耗量的影响,蛋白免疫印迹法检测P-IRS、IRS、AKT和p-AKT (Ser473)的影响。结果:1、当棕榈酸500μmol/L干预细胞24小时,与正常组比较,细胞活性显著下降(P0.01),棕榈酸浓度大于或等于300μmol/L干预细胞48小时,细胞存活率显著降低(P0.01)。与空白组比较,300μmol/L、400μmol/L、500μmol/L棕榈酸干预细胞24小时能够明显的降低细胞的葡萄糖消耗(P0.05);200μmol/L、300μmol/L、400μmol/L、500μmol/L干预细胞48小时能够明显的降低细胞的葡萄糖消耗(P0.01)。2、不同浓度葡萄糖刺激人肾小球内皮细胞(HGREC)24小时和48小时,与空白组比较,各组细胞的存活率与对照组比较均无显著变化(P0.05)。与空白组比较,40mmol/L、50 mmol/L、60 mmol/L葡萄糖干预细胞24小时能够降低人肾小球内皮细胞的葡萄糖消耗(P0.05)。与空白组比较,30mmol/L、40mmol/L、50 mmol/L、60 mmol/L葡萄糖干预细胞48小时能够明显降低人肾小球内皮细胞的葡萄糖消耗量(P0.01)。3、不同浓度的葡萄糖刺激人肾小球内皮细胞(HGREC)24小时后,结果显示,50 mmol/L、60 mmol/L葡萄糖刺激细胞24小时能降低P-IRS/IRS和p-AKT/AKT (Ser473)的水平(P0.01),而其他组无明显显著变化(P0.05)。结论:高糖诱导方法能够建立HRGEC细胞胰岛素抵抗模型,具有建模周期短、容易重复、可控性强的优点,可用于糖尿病胰岛素抵抗机制的研究和中药成分的筛选研究。     

GSK-3在阿尔茨海默病样细胞骨架蛋白过度磷酸化中的作用(英)

神经原纤维缠结是阿尔茨海默病（Alzheimer disease, AD）的特征性病理改变.蛋白激酶和蛋白磷酸酯酶失衡可导致骨架蛋白的异常过度磷酸化,而异常过度磷酸化的tau 和神经丝 (neurofilament, NF) 是神经原纤维缠结的组成部分.在众多激酶中,糖原合酶激酶-3（glycogen synthase kinase-3,GSK-3）可能是AD神经退行性变起重要作用.为深入探讨GSK-3在AD样神经退行性变中的作用,以磷酯酰肌醇三磷酸激酶（phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K）的特异性抑制剂渥曼青霉素（wortmannin,WT）处理野生型鼠成神经瘤细胞株（wild type mouse neuroblastoma cell lines, N2a wt）,系统观察WT处理N2a wt不同时间点（1 h、3 h、6 h）细胞代谢率、细胞形态、细胞骨架蛋白tau和NF的磷酸化状态改变以及细胞的命运,并分析了GSK-3活性与上述参数改变之间的相关性.结果发现：1 μmol/L WT处理细胞1 h,GSK-3活性与未经WT处理的对照组相比明显增高,并伴有Ser9磷酸化的GSK-3水平的降低; NF磷酸化程度增强,tau在Ser198/Ser199/Ser202位点的磷酸化增强. 1 μmol/L WT处理细胞3 h,GSK-3活性与对照组和处理1 h 组相比明显下降,NF磷酸化程度较1 h降低,但仍高于正常水平.1 μmol/L WT处理细胞6 h,细胞形态、GSK-3活性、Ser9磷酸化形式的GSK-3β的表达、NF磷酸化程度与对照组相比均无明显改变.WT呈剂量依赖性降低细胞代谢率.1 μmol/L WT处理细胞1 h和3 h导致细胞变圆,突起变短甚至消失.1 μmol/L WT处理细胞1 h,用TUNEL法和电子显微镜技术未观察到细胞凋亡.研究结果提示：在N2a细胞中过度激活GSK-3可导致神经细丝和tau蛋白的AD样过度磷酸化,从而引起神经细胞的AD样退行性变.     

十子代平方对T2DM大鼠骨骼肌PI3K、GLUT4蛋白表达的影响

本实验主要探讨十子代平方对SD大鼠2型糖尿病模型胰岛素抵抗的改善作用及骨骼肌胰岛素信号转导蛋白PI3K、P-PI3K、GLUT4表达的影响,为该方的临床应用提供实验依据。采用链脲佐菌素(STZ)联合高脂高糖饲养诱导SD大鼠2型糖尿病胰岛素抵抗模型,应用十子代平方高、中、低剂量对模型大鼠进行灌胃干预,并设立正常对照组、模型组、二甲双胍对照组,给药8周,正常组和模型组给于生理盐水灌胃。给药前、给药4周、8周后检测空腹血糖(FBG)、葡萄糖耐量试验,给药8周后检测糖化血红蛋白(GHB)、糖化血清蛋白(gsp)、C-肽(C-P),计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR),检测骨骼肌PI3K、P-PI3K、GLUT4蛋白的表达水平。数据采用SPSS 20.0软件进行统计学分析。结果显示各治疗组与同期模型组比较,给药八周FBG、PG2h、AUC,有明显降低(P0.05或P0.01);治疗结束各给药组与模型组比较,GHB、GSP、C-肽、HOMA-IR,差异明显(P0.05或P0.01);骨骼肌PI3K各组间差异不明显(P0.05),P-PI3K及GLUT4蛋白表达明显高于模型组(P0.05)。因此,十子代平方可降低T2DM模型大鼠的血糖水平、改善胰岛素抵抗(IR),其药理机制与上调骨骼肌P-PI3K和GLUT4的蛋白表达水平有关。     

ANGPTL8调控糖代谢作用机制研究

探讨ANGPTL8在胰岛素作用下对人肝细胞糖代谢影响及可能的作用机制。利用尾静脉水动力转染证实在小鼠肝脏过表达ANGPTL8可提高进食期糖耐受;在Hep G2细胞中利用q PCR检测进食的主要调控因素胰岛素、葡萄糖等对ANGPTL8表达影响,发现单独的葡萄糖或胰岛素对ANGPTL8表达影响不明显,而葡萄糖和胰岛素组合可显著促进ANGPTL8表达;利用Western blotting分析在ANGPTL8敲除(ANGPTL8-/-)和ANGPTL8稳定过表达(ANGPTL8++)的Hep G2细胞中胰岛素介导PI3K/AKT信号通路蛋白及其蛋白磷酸化表达差异,结果显示ANGPTL8可上调胰岛素介导的AKT信号通路中AKT、GSK-3β、Fox O1蛋白磷酸化;PAS染色分析ANGPTL8可促进胰岛素介导的糖原合成。     

滋肾清肝方对2型糖尿病模型大鼠的药效及作用机制

主要研究滋肾清肝方对2型糖尿病模型大鼠的药效及作用机制,为其临床应用及开发奠定基础,将符合2型糖尿病成模标准的大鼠随机分为模型组、二甲双胍组、滋肾清肝方高中低剂量组,给药8周,观察滋肾清肝方对模型大鼠饮食、体重、空腹血糖、糖耐量、糖化血红蛋白、C-肽、胰高血糖素样肽-1、糖化血清蛋白、胰岛素的影响,Western blot测定肝组织AKT、p-AKT、GSK-3β、p-GSK-3β及骨骼肌组织p-IRS-1、IRS-1、Glut4的表达;结果表明滋肾清肝方可调节2型糖尿病模型大鼠糖代谢紊乱,改善胰岛素抵抗,调节骨骼肌PI3K/AKT、肝脏AKT/GSK-3β信号转导通路可能是滋肾清肝方治疗2型糖尿病的作用机制。     

蛋白磷酸酯酶抑制剂冈田酸对人神经母细胞瘤 SK-N-SH细胞系tau蛋白磷酸化水平的影响

观察蛋白磷酸酯酶-1和蛋白磷酸酯酶-2A的抑制剂冈田酸(okadaicacid,OA)对人神经母细胞瘤系SK-N-SH细胞tau蛋白磷酸化水平的变化,确定tau蛋白过度磷酸化细胞模型的合适剂量和时间。用不同剂量OA与SK-N-SH细胞共温育不同时间,用显微镜观察细胞形态变化,用Western印迹法检测磷酸化tau蛋白和非磷酸化tau蛋白在Ser202位点和Ser404位点磷酸化水平的变化。10～160nmol/LOA与SK-N-SH神经细胞温育3～24h,可引起细胞形态损伤呈剂量依赖性和时间依赖性的变化,起效剂量和时间为10nmol/L和3h。10nmol/LOA与SK-N-SH细胞温育6～24h,磷酸化tau蛋白Ser199/Ser202位点和Ser404位点的表达明显增高,非磷酸化tau蛋白Ser202位点和Ser404位点的表达明显降低,总tau蛋白含量无明显变化。OA可以作为很好的研究tau蛋白过度磷酸化的工具药,10nmol/LOA与SK-N-SH神经细胞共温育6h可以作为制备细胞模型的适宜条件。     

罗格列酮改善胰岛素抵抗大鼠海马Alzheimer病样tau蛋白磷酸化水平

Tau蛋白过度磷酸化是Alzheimer病(AD)发病的关键事件.由于2型糖尿病是AD的风险因子,并且胰岛素抵抗是2型糖尿病的特征,检测了胰岛素抵抗大鼠大脑海马tau蛋白磷酸化水平,以及运用胰岛素增敏剂罗格列酮(TZD)后磷酸化的变化,发现胰岛素抵抗组大鼠海马tau蛋白呈过度磷酸化改变,但运用TZD后,tau蛋白的磷酸化状态有所恢复.由于糖原合成激酶-3β(GSK-3β)位于胰岛素信号转导途径中,并且是tau蛋白的重要磷酸激酶,研究检测罗格列酮干预前后GSK-3β活性,发现均升高.研究结果表明,肥胖时胰岛素抵抗导致细胞内胰岛素信号转导途径中,GSK-3β活性上调可能是引起大鼠海马内tau蛋白过度磷酸化的一个重要原因;虽然TZD可抑制tau蛋白的过度磷酸化,但可能不是通过下调GSK-3β活性的途径.     

四氢紫堇萨明对AD细胞模型Tau蛋白磷酸化的影响及其可能机制研究

研究四氢紫堇萨明对Aβ25-35诱导的阿尔茨海默病细胞模型Tau蛋白磷酸化的影响及其可能作用机理。以神经细胞PC-12为载体,Aβ25-35诱导48h建立AD细胞模型,MTS试剂盒检测细胞活力,激光共聚焦显微镜观察细胞核和细胞微管变化情况,Westernblot法检测蛋白表达水平。结果显示,四氢紫堇萨明可显著增强模型细胞活力,改善微管形态,降低p-Tau(Ser396)和p-GSK-3β(Tyr216)表达水平,升高p-GSK-3β(Ser9)和p-AKT表达水平(P<0.05);PI3K抑制剂LY294002可部分阻断四氢紫堇萨明对模型细胞的上述改善作用。以上结果表明四氢紫堇萨明可显著改善AD细胞模型Tau蛋白过度磷酸化,从而改善细胞骨架微管形态,增强细胞活力,其机理可能与激活PI3K/Akt信号通路,降低GSK-3β活性,改善蛋白激酶/蛋白磷酸酯酶系统失衡相关。     

二十二碳六烯酸增强MDA-MB-231细胞对5-FU敏感性的研究

目的:探讨二十二碳六烯酸(DHA)对5-FU诱导乳腺癌细胞MDA-MB-231增殖与凋亡的作用及对Wnt/1β-Catenin信号传导通路的影响.方法:采用四甲基偶氮唑蓝(MTT),测定DHA对5-FU诱导乳腺癌细胞MDA-MB-231增殖活性的作用;应用流式细胞仪检测细胞周期和凋亡率;RT-PCR检测MDA-MB-231细胞β-catenin、GSK-3β基因的表达情况;Western blot检测MDA-MB-231细胞3-catenin、GSK-3β、磷酸化GSK-3β(Ser9)蛋白的表达情况;细胞免疫组化染色观察DHA及DHA联合Licl对3-Catenin蛋白细胞内表达及定位的影响.结果:20 μg/ml、40μg/ml的DHA分别与5-FU联合应用,可增强5-FU对MDA-MB-231细胞增殖抑制作用.DHA(20 μg/ml)能促进5-FU增强MDA-MB-231细胞G0/G1期阻滞作用、降低细胞增殖指数及诱导细胞的凋亡.DHA作用于MDA-MB-231细胞后,β-catenin基因及蛋白表达水平下降(P＜0.05)、GSK-3β的基因及蛋白表达水平无明显变化(P＞0.05),磷酸化GSK-3β(Ser9)蛋白表达水平下降(P＜o.05).结论:DHA能增强5-FU对MDA-MB-231细胞增殖抑制和诱导凋亡,起化疗增敏作用,可能与其通过抑制GSK-3β磷酸化来阻断Wnt/β-Catenin信号通路有关.     

乌头碱抑制GSK-3β对抗β淀粉样蛋白诱导的神经细胞损伤

本研究旨在探讨乌头碱抑制糖原合成酶激酶3β(GSK-3β)对抗β淀粉样蛋白片段1-40(Aβ_(1-40))诱导的神经细胞损伤的药理作用。基于细胞安全性测试设置5 nmol/L为后续实验的乌头碱适宜浓度。以20μmol/L的Aβ_(1-40)孵育24 h建立SH-SY5Y神经细胞损伤细胞模型。设置3个实验分组:正常对照组、Aβ_(1-40)细胞损伤模型对照组、乌头碱干预组,后者以5 nmol/L的乌头碱预孵育12 h。ELISA检测细胞培养上清液乳酸脱氢酶(LDH),流式细胞术分析细胞凋亡与坏死,Western blotting检测细胞GSK-3β磷酸化水平。结果显示,乌头碱干预组细胞培养上清液LDH水平、细胞凋亡率与坏死率以及细胞的GSK-3β磷酸化水平均显著低于模型对照组,提示乌头碱可显著减轻Aβ_(1-40)导致的细胞损伤,此作用可能与其抑制GSK-3β过磷酸化有关。     

肥胖及2型糖尿病大鼠Alzheimer病样Tau蛋白过度磷酸化修饰及机制探讨

Tau蛋白异常过度磷酸化修饰在阿尔茨海默病(Alzheimerdisease,AD)发病机理中起非常重要的作用,而2型糖尿病是AD的风险因素之一.采用蛋白质印迹研究2型糖尿病及单纯肥胖大鼠脑中海马回tau蛋白磷酸化程度,发现在这两种大鼠模型中海马tau蛋白在多个位点上都呈现过度磷酸化状态.同时,胰岛素信号传导系统中的关键酶糖原合成激酶-3β(glycogensynthasekinase-3β,GSK-3β)活性在这两种大鼠模型的海马回中明显增高,经脑立体定位法向大鼠海马回注射GSK-3β抑制剂氯化锂(LiCl),可阻止2型糖尿病及肥胖大鼠模型中的GSK-3β激活,但仅阻止单纯肥胖大鼠海马回tau蛋白过度磷酸化.另外,海马神经细胞膜上胰岛素受体β亚基水平在两种实验模型中显著下降.研究结果表明,2型糖尿病及肥胖可能通过增高胰岛素抵抗,从而导致GSK-3β激活和tau蛋白的过度磷酸化来提高AD的发病风险.2型糖尿病脑中低下的葡萄糖代谢也可能在tau蛋白的过度磷酸化起一定作用.     

木兰醇通过激活AKT信号通路改善心肌细胞胰岛素抵抗

目的:探究木兰醇对胰岛素抵抗的心肌细胞糖代谢的影响。方法:通过MTT法和LDH检测试剂盒检测木兰醇对心肌细胞的细胞毒性;100 n M的胰岛素刺激SD大鼠乳鼠心肌细胞24 h构建心肌胰岛素抵抗模型;葡萄糖检测试剂盒、糖摄取检测试剂盒检测心肌细胞的糖代谢情况;通过Western blot检测糖代谢相关信号通路蛋白磷酸化AKT的表达情况。结果:木兰醇对心肌细胞无明显毒性,且剂量依赖性的增加胰岛素敏感和非敏感型心肌细胞糖代谢。30μM的木兰醇孵育心肌细胞1 h,显著激活细胞磷酸化AKT信号通路。100 n M的胰岛素刺激心肌细胞24 h后,再次给予100 n M的胰岛素刺激后,心肌细胞的糖代谢水平无明显变化。30μM的木兰醇孵育心肌细胞24 h显著增加胰岛素抵抗心肌细胞的糖代谢水平。PI3K抑制剂Wortmanmin完全抑制木兰醇的上述作用。结论:木兰醇可通过激活AKT信号通路改善心肌细胞胰岛素抵抗。     

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.     

成纤维细胞生长因子(FGF)-21改善胰岛素抵抗肝细胞对葡萄糖的吸收和肝糖原的合成

在体外建立胰岛素抵抗肝细胞模型,探讨在胰岛素抵抗状态下成纤维细胞生长因子(FGF)-21对模型细胞糖代谢的影响及机制．将HepG2细胞置于10^-7 mol/L 的胰岛素培养基中培养24 h,建立胰岛素抵抗细胞模型．分别用不同浓度的胰岛素和FGF-21处理模型细胞,采用葡萄糖氧化酶-过氧化物酶(GOD-POD)法检测细胞对葡萄糖的摄取情况,并检查胰岛素与FGF-21的协同作用．利用实时荧光定量PCR检测FGF-21对模型细胞葡萄糖转运蛋白1(GLUT1)mRNA表达的影响,蒽酮法检测模型细胞糖原合成量,探讨FGF-21对胰岛素抵抗细胞模型葡萄糖摄取的影响及机制．结果发现,用高浓度胰岛素处理HepG2细胞24 h后,细胞对胰岛素的敏感性显著降低,说明成功建立了胰岛素抵抗细胞模型,抵抗状态可维持48 h,未发现细胞形态学变化．FGF-21能改善胰岛素抵抗模型细胞的葡萄糖摄取,参与肝糖原的合成,并与胰岛素产生协同作用．实时荧光定量PCR结果发现,FGF-21作用模型细胞后,细胞的GLUT1 mRNA表达量显著增加,说明FGF-21促进模型细胞摄取葡萄糖的作用机制与其增加GLUT1的表达有关．