蛋白激酶B在糖代谢中的作用及药物干预

蛋白激酶B（protein kinase B，PKB）为原癌基因c-Akt的表达产物．是细胞内外磷脂酰肌醇3激酶（phosphoinositide 3 kinase，PI3K）信号通路中重要的激酶之一，具有调节葡萄糖转运、参与糖原合成、促进蛋白质合成及抗细胞凋亡等多种作用。     

高胰岛素血症加重高糖对PKB丝氨酸磷酸化的抑制作用

目的：探讨胰岛素和高浓度糖（高糖）共同作用对原代培养老鼠脂肪细胞的蛋白激酶B（PKB）丝氨酸磷酸化及葡萄糖转运子4（Glut4)的影响，方法：分离的老鼠脂肪细胞在5，25mM糖或加胰岛素10^4μU/ml培养基中孵育24h，然后测定糖的转运率，细胞内和细胞膜Glut4及PKB蛋白表达，PKB丝氨酸磷酸化，结果：高糖抑制了这些细胞的糖摄取率，PKB丝氨酸磷酸化，高胰岛素加重高糖的以上抑制作用。高糖增加细胞膜的蛋白表达，而高胰岛素对抗高糖的此作用。结论：高糖能诱导胰岛素抵抗，高胰岛素加重高糖的此作用，其作用机制与影响PKB丝氨酸磷酸化及Glut4易位等因素有关。     

脂联素对L6大鼠骨骼肌细胞葡萄糖摄取的影响

目的观察脂联素对L6大鼠骨骼肌细胞基础及胰岛素诱导的葡萄糖摄取的影响。方法1. 将L6细胞分为脂联素处理组（脂联素刺激30?min）、胰岛素处理组（10?nmol/L胰岛素刺激20?mi n）和对照组。处理后分别测定各组细胞的葡萄糖摄取率。2. 将稳定表达葡萄糖转运子4（Gluosetransporter 4, GLUT4）的L6细胞(L6 GLUT4细胞)分为6组：① 对照组; ② 脂联素处理组：脂联素刺激30?min;③ 低浓度胰岛素处理组：0.1?nmol/L胰岛素刺激20?min; ④ 高浓度胰岛素组：10?nmol/L胰岛素刺激20?min; ⑤ 脂联素预处理+低浓度胰岛素组：脂联素预处理30?min,0.1?nmol/L胰岛素刺激20?min; ⑥ 脂联素预处理+高浓度胰岛素组：脂联素预处理30?min,10?nmol/L胰岛素处理20?min。处理后分别测定各组细胞的葡萄糖摄取率及GLUT4细胞膜含量。结果L6细胞：脂联素处理组葡萄糖摄取率与对照组差异无统计学意义(P＞0.05) 。L6 GLUT4细胞：① 脂联素处理组细胞膜GLUT4含量、葡萄糖摄取率与对照组差异均无统计学意义(P均＞0.05);②　低浓度胰岛素处理组细胞膜GLUT4含量、葡萄糖摄取率均显著高于对照组（P均＜0.01）;脂联素预处理+低浓度胰岛素组细胞膜GLUT4含量、葡萄糖摄取率均显著高于脂联素处理组（P均＜0.01）以及低浓度胰岛素处理组（P均＜0.01）;③　高浓度胰岛素处理组葡萄糖摄取率、细胞膜GLUT4含量均显著高于低浓度胰岛素处理组（P＜0.05,P＜0.01）;脂联素预处理+高浓度胰岛素组与脂联素预处理+低浓度胰岛素组比较,葡萄糖摄取率显著升高（P＜0.05）,而GLUT4细胞膜含量升高不显著（P＞0.05）;脂联素预处理+高浓度胰岛素组葡萄糖摄取率显著高于单纯高浓度胰岛素组（P＜0.01）,而GLUT4细胞膜含量差异无统计学意义（P＞0.05）。结论① 脂联素对骨骼肌细胞的葡萄糖基础摄取无明显影响;② 脂联素本身不足以诱导骨骼肌细胞的GLUT4细胞膜转位及葡萄糖摄取;③ 脂联素可增加胰岛素诱导的骨骼肌细胞的葡萄糖摄取,其机制可能与加强胰岛素诱导的GLUT4细胞膜转位以及增加细胞膜GLUT4对葡萄糖的转运效率有关。     

宫内生长受限大鼠骨骼肌蛋白激酶B和葡萄糖转运蛋白4的表达和活性变化

目的 研究宫内营养不良造成的宫内生长受限(IUGR)子鼠骨骼肌中蛋白激酶B(PKB)和葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)的表达和胰岛素诱导活性变化,探讨IUGR个体发生胰岛素抵抗的分子机制.方法 通过妊娠期全程低蛋白饮食法建立大鼠IUGR模型,采用Western blot方法检测雄性子鼠(8周)基础状态下骨骼肌PKB的表达和胰岛素刺激后磷酸化水平的变化,同时测定GLUT4的表达和胰岛素刺激后向细胞膜的转位.结果 胰岛素刺激前后,IUGR鼠骨骼肌中PKB和磷酸化的PKBSer473表达水平都明显低于对照鼠(P<0.01),胰岛素刺激使对照组的PKBSer473磷酸化水平明显增加(P<0.01),IUGR组仅轻度增加.两组子鼠骨骼肌中总GLUT4的蛋白表达没有差别,胰岛素刺激后,对照组细胞膜中GLUT4蛋白浓度显著升高(P<0.01),IUGR组增高的幅度明显低于对照组(P<0.01).结论 宫内蛋白营养不良造成的IUGR鼠骨骼肌中PKB的表达和活性降低,导致胰岛素介导的GLUT4转位受阻,可能引起葡萄糖摄取和利用障碍,促进糖尿病发生.     

低血流心肌缺血诱导GLUT4基因表达

目的：探讨低血流心肌缺血促进葡萄糖摄取增加的机制。方法：采用Northrn印迹法观察缺血心肌葡萄转运子4（GLUT4）mRNA的表达,并利用蛋白质印迹法分析心肌GLUT4多肽的表达,结果：局部心肌低血流缺血后,心肌GLUT4mRNA和GLUT4多肽表达明显增加;同时伴随缺血心肌葡萄糖摄取明显增多。结论：心肌缺血能刺激GLUT4 mRNA和GLUT4多肽表达,使GLUT4数增加,进而促进心肌葡萄糖摄取增多,使缺血心肌能量需求得以平衡,有助于缺血心肌功能的恢复,提示低血流缺 刺激心肌GLUT4表达是一个重要的代偿性保护机制。     

CAV3介导骨骼肌和心肌细胞的IMGU和NIMGU

目的：胰岛素介导的葡萄糖摄取（insulin-mediated glucose uptake,IMGU）在骨骼肌和心肌细胞至关重要，但非胰岛素介导的葡萄糖摄取（non-insulin-mediated glucose uptake,NIMGU）也不容忽视。本文通过siRNA(small interference RNA, siRNA)下调微囊蛋白-3(caveolin-3, CAV3)蛋白表达，观察CAV3是否参与IMGU及NIMGU的生理过程。方法：分别设计合成针对骨骼肌C2C12细胞和心肌H9c2细胞的CAV3 siRNA并转染，C2C12细胞和H9c2细胞分别在有胰岛素和无胰岛素的DMEM培养基中培养，采用激光共聚焦显微镜观测细胞转染效果，Western blot检测CAV3、葡萄糖转运体4(Glucose transporter 4,GLUT4)蛋白表达，生化试剂盒检测细胞的葡萄糖摄取率。结果：转染CAV3 siRNA后成功下调C2C12和H9c2细胞CAV3蛋白的表达。在无胰岛素刺激时，C2C12细胞转染48 h后，GLUT4表达降低（P<0.01），葡萄糖摄取减少（P...     

胰岛素与低血流缺血刺激犬心肌GLUT4基因表达呈相加作用

目的：观察胰岛素与低血糖缺血刺激心肌葡萄糖转运子4（GLUT4）基因是否呈相加作用。方法：采用North-ernblot法分析心肌GLUT4mRNA,采用免疫印迹法分析心肌GLUT4基因表达。结果：输注胰岛素使局部低血流心肌GLUT4mRNA和GLUT4基因表达增加2.3-2.5倍,同时伴随心肌葡萄糖摄取明显增多达4倍.结论:胰岛素与低血流缺血刺激心肌致GLUT4mRNA和GLUT4表达呈相加作用,其结果使GLUT4数量明显增加,进而使心肌葡萄糖摄取量增加,此机制在缺血心肌能量代谢过程中起着重要的代谢性调节作用。     

cGMP对大鼠心肌细胞葡萄糖摄取的抑制作用

目的：观察大鼠心脏两种负荷状况时环化鸟苷一磷酸（cGMP）对心肌细胞摄取葡萄糖的影响。方法：应用cGMP类似物8-BrcGMP、一氧化氮合酶（NOS）抑制剂L-NAME和NO供体SNAP灌注Wistar大鼠心脏,并用放免法测定组织内cGMP浓度。根据2-^3H标记率计算葡萄糖摄取量。结果：低负荷状况时8-BrcGMP使冠脉血流增加,细胞内糖原浓度升高。高负荷状况时8-BrcGMP使心排出量减少,心肌细胞对葡萄糖摄取减少和使糖原浓度降低。L-NAME降低心肌细胞cGMP逍度,并刺激葡萄糖摄取,而SNAP作用则相反。结论：心肌细胞内cGMP浓度升高,可抑制葡萄糖摄取;而NOS抑制剂L-NAME则能降低cGMP浓度,使心肌细胞葡萄糖摄取增加,糖原分解减少,使缺血心肌功能受到保护。     

Retn基因表达对3T3-L1脂肪细胞葡萄糖摄取的影响及其机制探讨

目的:观察Resistin蛋白对3T3-L1脂肪细胞葡萄糖摄取的影响并探讨其引发胰岛素抗性的可能机制.方法:(1)采用放射免疫测定法检测低、正常及高表达Retn基因的3T3-L1脂肪细胞在基础状态及胰岛素刺激下的葡萄糖摄取水平.(2)采用RT-PCR和实时荧光定量RT-PCR法测定低、正常和高表达Retn基因的3T3-L1脂肪细胞中几种葡萄糖转运信号蛋白,包括胰岛素受体底物1(IRS-1)、磷脂酰肌醇3激酶(PI-3K)、丝/苏氨酸激酶2(AKT-2)、葡萄糖转运子4(GLUT-4)、丝裂原活化蛋白激酶p38(p38MAPK)及糖原合成酶激酶3β(GSK-3β)的表达.结果:(1)在基础状态及胰岛素刺激下,3T3-L1脂肪细胞葡萄糖摄取随Retn基因表达的升高而降低.(2)PI-3K和AKT-2两个信号蛋白mRNA的表达随着细胞内Retn基因表达水平的升高而降低;GSK-3β和p38MAPK两个信号蛋白mRNA的表达随着细胞内Retn基因表达水平的升高而升高.结论:(1)Resistin蛋白可以导致脂肪细胞产生胰岛素抗性,其机制可能与胰岛素信号通路中的PI-3K和Ras通路中一些信号蛋白表达的变化有关.     

高血糖削弱鼠脂肪细胞糖的转运及PKB活性

目的 :探讨高浓度葡萄糖 (高糖 )对原代培养大鼠脂肪细胞的糖转运、蛋白激酶B(PKB)活性及葡萄糖转运子 4 (GLUT4 )的影响。方法 :分离的大鼠脂肪细胞在不同浓度葡萄糖 (5 ,10 ,15 ,2 5mmol·L- 1 )中培养 2 4h ,然后测定糖的转运率 ,并检测细胞内和细胞膜GLUT4蛋白表达、PKB蛋白表达、丝氨酸磷酸化及活性。结果 :高糖使大鼠脂肪细胞的糖摄取率、PKB丝氨酸磷酸化及活性下降 ,而使细胞膜GLUT4表达上调 ;对细胞内PKB和GLUT4蛋白表达无影响。结论 :高糖能诱导胰岛素抵抗 ,其作用机制与影响PKB丝氨酸磷酸化、活性及GLUT4功能等因素有关。     

抵抗素对3T3-L1脂肪细胞葡萄糖摄取的影响

【目的】构建载有小鼠抵抗素（resistin）基因及其反义核酸的重组真核表达质粒，探讨抵抗素对3T3-L1脂肪细胞葡萄糖摄取的影响。【方法】用RT-PCR技术从小鼠脂肪组织扩增抵抗素基因cDNA，A／T克隆于pGEM-T载体，再亚克隆于pcDNA3．1（＋）和pcDNA3．1（-）真核表达载体，构建载有小鼠抵抗素（resistin）基因及其反义核酸的重组真核表达质粒pcDNA3．1^（＋）resistin和pcDNA3．1^（-）-resistin^（-）。将pcDNA3．1^（-）resistin^（-）转染小鼠3T3-L1脂肪细胞，通过G418筛选稳定表达的细胞株。3T3-L1脂肪细胞分为对照、瞬时、载体和稳定4个细胞组（每组n=6），用^3H-2-脱氧葡萄糖进行非胰岛素和胰岛素介导的葡萄糖摄取试验。【结果】插入pcDNA3．1^（＋）的DNA片段的核苷酸序列与小鼠抵抗素基因mRNA编码区序列完全一致．且方向正确：插入pcDNA3．10^（＋）的DNA片段的核苷酸序列与抵抗素基因mRNA编码区核苷酸序列完全一致，且方向相反。对照组、瞬时组、载体组和稳定组的3T3-L1脂肪细胞非胰岛素和胰岛素介导的葡萄糖摄取率的无显著性差别（P〉O．05）。【结论】成功构建了载有抵抗素基因和载有抵抗素基因反义核酸的重组真核表达质粒。抵抗素对3T3-L1脂肪细胞的葡萄糖摄取均无明显影响。     

抵抗素对3T3-L1脂肪细胞葡萄糖摄取的影响

 【目的】构建载有小鼠抵抗素（resistin）基因及其反义核酸的重组真核表达质粒，探讨抵抗素对3T3-L1脂肪细胞葡萄糖摄取的影响。【方法】用RT-PCR技术从小鼠脂肪组织扩增抵抗素基因cDNA，A／T克隆于pGEM-T载体，再亚克隆于pcDNA3．1（＋）和pcDNA3．1（-）真核表达载体，构建载有小鼠抵抗素（resistin）基因及其反义核酸的重组真核表达质粒pcDNA3．1^（＋）resistin和pcDNA3．1^（-）-resistin^（-）。将pcDNA3．1^（-）resistin^（-）转染小鼠3T3-L1脂肪细胞，通过G418筛选稳定表达的细胞株。3T3-L1脂肪细胞分为对照、瞬时、载体和稳定4个细胞组（每组n=6），用^3H-2-脱氧葡萄糖进行非胰岛素和胰岛素介导的葡萄糖摄取试验。【结果】插入pcDNA3．1^（＋）的DNA片段的核苷酸序列与小鼠抵抗素基因mRNA编码区序列完全一致．且方向正确：插入pcDNA3．10^（＋）的DNA片段的核苷酸序列与抵抗素基因mRNA编码区核苷酸序列完全一致，且方向相反。对照组、瞬时组、载体组和稳定组的3T3-L1脂肪细胞非胰岛素和胰岛素介导的葡萄糖摄取率的无显著性差别（P〉O．05）。【结论】成功构建了载有抵抗素基因和载有抵抗素基因反义核酸的重组真核表达质粒。抵抗素对3T3-L1脂肪细胞的葡萄糖摄取均无明显影响。     

胰岛素促进犬缺血心肌GLUT4移位和葡萄糖摄取

目的 :观察胰岛素能否刺激缺血心肌葡萄糖转运子 4(GL U T4)移位和葡萄糖摄取。方法 :利用自动分析仪测定血浆葡萄糖、乳酸和游离脂肪酸浓度 ,应用 Western印迹法分析并检测 GL U T4含量。 结果 :胰岛素使缺血心肌细胞质膜 GL U T4明显增加 ,从 (2 5± 4) %增至 (4 0± 6 ) % (P<0 .0 5 ) ;细胞器膜 GL U T4则相应减少。同时伴随葡萄糖摄取量明显增加 ,是单纯缺血心肌葡萄糖摄取量的 2倍。结论 :胰岛素刺激可引起 GL UT4移位 ,使缺血心肌葡萄糖摄取增加。提示心肌缺血时 ,应用胰岛素有助于增加心肌葡萄糖的摄取和利用     

TBC1D1介导的GLUT4易位与糖尿病关系的研究进展

<正>肥胖和2型糖尿病(T2DM)常伴胰岛素抵抗,而运动独立于胰岛素信号传导增加骨骼肌中的葡萄糖摄取,这使得运动成为增加胰岛素抵抗骨骼肌中葡萄糖摄取的有效刺激[1],因此,阐明收缩刺激肌肉是如何刺激葡萄糖摄取的机制,可能会为T2DM和肥胖的治疗提供依据。研究发现,运动通过对不同信号通路的调节刺激葡萄糖摄取,这些通路共同形成复杂且高度灵活的网络,引发一系列快速的细胞稳态适应。在运动过程中,葡萄糖的转运能力主要取决于细胞表面膜上葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)的表达,     

治疗2型糖尿病药物葡萄糖激酶激活剂的研究进展

葡萄糖激酶是己糖激酶家族成员,在细胞内司职葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖,对体内葡萄糖稳态起关键性作用。肝脏中,在葡萄糖激酶作用下葡萄糖磷酸化以促进糖原合成;而在β细胞中,其刺激诱导胰岛素释放。葡萄糖激酶激活剂可增加该酶对葡萄糖的敏感性及胰岛素分泌和肝脏糖原的合成,减少肝脏葡萄糖输出。在2型糖尿病动物模型中,一些小分子葡萄糖激酶激活剂已证实是有效的降糖剂,有的已经进入临床试验。     

胰岛素抵抗状态下大鼠心肌细胞葡萄糖转运蛋白4变化的研究

目的观察胰岛素抵抗状态下葡萄糖转运蛋白4（GLUT4）在心肌细胞内表达的变化。方法30只Wistar雄性大鼠随机分为实验对照组、高脂饮食组、高脂高糖饮食组，分别给予普通饮食、高脂饮食和高脂高糖饮食喂养8w，以建立胰岛素抵抗大鼠模型。用钳夹技术检测胰岛素抵抗的存在，分别测量大鼠的体重、空腹血糖和葡萄糖摄取率，并用原位杂交的方法检测心肌细胞GLUT4mRNA的染色细胞的阳性率，应用SPSS13．0软件进行统计学分析，比较组间各指标的差异，并进行直线相关分析。结果高脂饮食组和高脂高糖组存在胰岛素抵抗，而对照组未出现胰岛素抵抗；高脂组与高脂高糖组大鼠的葡萄糖摄取率明显低于对照组（P〈0．05），而高脂组又高于高脂高糖组（P〈0．05）；与大鼠体重增加值的相关分析表明，高脂组和高脂高糖组的葡萄糖摄取率与大鼠体重的增加值呈显著的负相关（P〈0．01）；原位杂交法检测心肌细胞内GLUT4mRNA的染色细胞阳性率，高脂组、高脂高糖组的染色阳性率明显低于对照组（P〈0．05），而高脂组和高脂高糖组无统计学差异（P〉0．05）；两者的直线相关分析显示，高脂组和高脂高糖组的GLUT4mRNA的阳性率与葡萄糖摄取率呈正相关（P〈0．01）。结论胰岛素抵抗可致心肌细胞GLUT4mRNA转录水平下降。     

葡萄糖转运蛋白4转位与钙超载后心肌细胞胰岛素抵抗的关系

目的初步研究钙超载后心肌细胞胰岛素抵抗与葡萄糖转运蛋白4（GLUT4）转位的关系,探讨钙超载后心肌细胞胰岛素抵抗的分子机制。方法采用伊屋诺霉素构建不同程度成年大鼠心肌细胞钙超载模型;应用同位素示踪技术观察胰岛素刺激大鼠心肌细胞的葡萄糖摄取效应,采用Western blotting分析检测胰岛素刺激的心肌细胞膜GLUT4的含量变化。结果钙超载后心肌细胞表现出严重的胰岛素抵抗,胰岛素刺激的GLUT4转位仅为对照组的82.4%（P〈0.05）。结论胰岛素刺激的GLUT4转位障碍是心肌细胞钙超载后胰岛素抵抗的重要分子机制之一;缺血再灌注心肌细胞内钙超载是急性胰岛素抵抗的始动因素。     

TNFα对正常昆明小鼠骨骼肌和肝脏葡萄糖摄取的影响

目的观察肿瘤坏死因子α(TNFα)对正常昆明小鼠骨骼肌和肝脏葡萄糖摄取的影响。方法80只昆明小鼠随机分为高剂量连续注射组(TH组,n=20)、TNFα低剂量连续注射组(TL组,n=20)、TNFα高剂量一次注射组(T1组,n=20)和正常对照组(C组,n=20),以3H标记的2脱氧葡萄糖(2-DG)为示踪剂,观察各组非胰岛素刺激(基础)和胰岛素刺激的离体骨骼肌和肝脏葡萄糖摄取量的变化。结果1)正常昆明小鼠肝脏基础葡萄糖摄取量明显高于骨骼肌葡萄糖摄取量(P<0.01),肝脏胰岛素刺激的葡萄糖摄取量变化值明显低于骨骼肌葡萄糖摄取量变化值(P<0.01)。2)TH组和TL组骨骼肌和肝脏基础葡萄糖摄取量均明显高于C组(P<0.01),且TH组明显高于TL组(P<0.01)。3)TH组和TL组骨骼肌和肝脏胰岛素刺激的葡萄糖摄取量均明显低于C组(P<0.01),且TH组明显低于TL组(P<0.01)。4)T1组骨骼肌和肝脏无论基础还是胰岛素刺激的葡萄糖摄取量均与C组差异无显著性(P>0.05)。结论1)正常动物肝脏和骨骼肌葡萄糖摄取方式不同,骨骼肌葡萄糖摄取受胰岛素调控比肝脏强。2)TNFα抑制组织胰岛素刺激的葡萄糖摄取,但促进组织基础葡萄糖摄取。3)TNFα对组织葡萄糖摄取的影响,呈剂量和时间依赖性。     

葡萄糖转运蛋白4转位与胰岛素抵抗

葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)转位障碍导致骨骼肌和脂肪细胞对葡萄糖摄取、利用减少是胰岛素抵抗的重要分子基础.胰岛素和运动是刺激骨骼肌内GLUT4转位的两个重要因素,胰岛素信号转导途径和蛋白激酶(AMPK)途径是葡萄糖的转运过程中主要的信号转导途径.对GLUT4转位的研究有助于阐明胰岛素抵抗的发生机制.     

ILK／PDK／PKB转导通路与肿瘤

整合素连接激酶（ILK）以依赖于磷酯酰肌醇3-激酶（P13K）方式激活，通过磷酸化下游底物蛋白激酶B（PKB）等使细胞外信号向下游传递，对细胞的生长、分化及细胞凋亡、细胞周期、细胞黏附等进行调控，在肿瘤的发生、发展中发挥着重要的作用。本文综述ILK／P13K／PKB传导通路中一些酶类或基因在肿瘤中的表达及其与肿瘤发生、发展及治疗的研究进展。