高糖磷酸化IKKβ Ser181诱导3T3-L1脂肪细胞胰岛素抵抗的分子机制

目的:探讨IKKβ及胰岛素信号转导分子在高糖诱导3T3-L1 脂肪细胞胰岛素抵抗中的作用.方法:采用高糖加胰岛素诱导的胰岛素抵抗细胞模型,以2-脱氧-[3H]-D-葡萄糖摄入法观察葡萄糖的转运率,用Western blot检测IKKβ蛋白,IKKβ Ser181磷酸化,IRS-1蛋白,IRS-1 Ser307磷酸化,PI-3K p85蛋白及GLUT4蛋白的表达.结果:仅高糖加胰岛素模型组,胰岛素刺激的葡萄糖转运减少55%,同时IKKβ Ser181 磷酸化、IRS-1 Ser307磷酸化的表达显著增加,IRS-1蛋白和PI-3K p85蛋白的表达显著减少,而IKKβ蛋白及GLUT4蛋白的表达无明显影响.结论:只有在胰岛素存在的条件下,高糖才可以诱导胰岛素抵抗,其分子机制可能与其激活IKKβ Ser181,使其下游的IRS-1和PI-3K p85蛋白表达减少抑制葡萄糖转运有关,而与IKKβ蛋白及GLUT4蛋白的表达无关.     

参麦注射液改善3T3-L1细胞的胰岛素抵抗

 目的: 探讨参麦注射液改善3T3-L1脂肪前体细胞胰岛素抵抗模型的效果及其作用机制。方法:使用地塞米松等将3T3-L1前脂肪细胞诱导分化为成熟脂肪细胞,使用油红O染色法检测脂肪细胞分化情况;用胰岛素诱导3T3-L1脂肪细胞以建立胰岛素抵抗模型,并使用葡萄糖氧化酶法检测细胞上清液中葡萄糖浓度,以评价模型建立情况。将建立胰岛素抵抗的细胞分为空白对照组、10 μmol/L罗格列酮阳性对照组、25 g/L参麦组和50 g/L参麦组。MTT检测各组药物作用8、16、24和36 h后的细胞活力。药物作用8、16和24 h后测定细胞上清液葡萄糖浓度。免疫印迹检测葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)、AKT和磷酸化AKT(p-AKT)在各组中的蛋白水平。结果:成功建立3T3-L1脂肪细胞胰岛素抵抗模型,葡萄糖浓度数据显示参麦注射液(25、50 g/L)可以改善胰岛素抵抗并可以明显增加3T3-L1细胞GLUT4、PI3K及p-AKT的蛋白水平。结论:参麦注射液可以改善3T3-L1胰岛素抵抗细胞的葡萄糖利用,并且与增加GLUT4、PI3K及p-AKT的蛋白水平有关。     

吡格列酮对胰岛素抵抗细胞糖代谢糖异生的影响

目的：研究吡格列酮对胰岛素抵抗细胞糖代谢糖异生的影响。方法：采用地塞米松诱导3T3-L1脂肪细胞复制胰岛素抵抗模型，观察吡格列酮对胰岛素抵抗细胞葡萄糖消耗、糖异生的影响。结果：吡格列酮能显著增加胰岛素抵抗细胞的葡萄糖消耗，并且与胰岛素有协同抑制胰岛素抵抗3T3-L1脂肪细胞糖并生的作用。结论：吡格列酮可通过抑制糖异生途径改善胰岛素抵抗细胞的糖代谢。     

性激素对3T3-L1前脂肪细胞和脂肪细胞胰岛素敏感性的影响

目的观察不同浓度雌、雄激素对3T3-L1前脂肪细胞葡萄糖转运的影响,探讨性激素在胰岛素抵抗形成中的意义。方法体外培养3T3-L1前脂肪细胞,并诱导其分化成熟,利用2-脱氧-[3H]-D-葡萄糖掺入法,研究不同浓度的17β雌二醇、睾酮对胰岛素刺激的前脂肪细胞和脂肪细胞葡萄糖摄取能力的影响。结果10-8mol/L的17β雌二醇即能够抑制3T3-L1前脂肪细胞胰岛素刺激状态下的葡萄糖转运,且呈现明显的浓度依赖性抑制;而睾酮为10-8mol/L时3T3-L1前脂肪细胞胰岛素刺激状态下的葡萄糖转运并无明显影响,在浓度达到10-7mol/L开始出现抑制效应,浓度越高抑制效应越明显。结论性激素可以调节3T3-L1前脂肪细胞的胰岛素敏感性。     

淫羊藿苷减轻高糖诱导的C2C12肌管细胞胰岛素抵抗

目的:探讨淫羊藿苷对高糖诱导的C2C12肌管细胞胰岛素抵抗的影响及其可能的机制。方法:高糖(25 mmol/L葡萄糖)诱导C2C12肌管细胞胰岛素抵抗,并观察淫羊藿苷在高糖条件下对Akt T308磷酸化、葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)膜转位及葡萄糖摄取的影响。Western blot法检测蛋白和磷酸化蛋白的表达,比色法测定细胞葡萄糖摄取,小干扰RNA敲减p38 MAPK的表达。结果:(1)淫羊藿苷改善高糖对胰岛素刺激的Akt T308磷酸化的不利影响,显著升高Akt T308磷酸化水平,具体表现为,以25、50和75μmol/L的淫羊藿苷处理细胞24 h,可见淫羊藿苷以剂量依赖方式提高Akt T308磷酸化(P0.05或P0.01);而以50μmol/L的淫羊藿苷处理细胞12、24和36 h,可见淫羊藿苷以时间依赖方式提高Akt T308磷酸化(P0.05或P0.01)。此外,淫羊藿苷处理(50μmol/L,24 h)显著提高GLUT4在质膜上的表达和细胞对葡萄糖的摄取(P0.01);(2)高糖作用下,淫羊藿苷可显著提高p38 MAPK蛋白的磷酸化水平(P0.01);(3)高糖作用下,采用特异性抑制剂或基因沉默方法抑制p38 MAPK活性或蛋白表达可显著降低淫羊藿苷对胰岛素刺激的Akt T308磷酸化(P0.01)、GLUT4质膜转位(P0.01)及细胞对葡萄糖摄取的调节作用(P0.05)。结论:淫羊藿苷通过刺激p38 MAPK磷酸化减轻高糖诱导的C2C12肌管细胞胰岛素抵抗。     

游离脂肪酸诱导3T3-L1细胞胰岛素抵抗模型的建立

目的观察不同种类和浓度游离脂肪酸(FFA)对3T3-L1细胞葡萄糖摄取及胰岛素敏感性的影响,建立FFA诱导的胰岛素抵抗细胞模型。方法3T3-L1细胞体外诱导分化为脂肪细胞,油红O染色鉴定,不同浓度软脂酸(PA)和油酸(OA)诱导,测定基础状态和胰岛素刺激下葡萄糖特异性转运情况。结果3T3-L1脂肪细胞诱导率为98%±1.3%,PA和OA各组胰岛素刺激后的葡萄糖特异性转运呈时间和浓度依赖性下降趋势,均显著低于对照组(p<0.01);0.5mM PA作用24h后基础葡萄糖特异性转运明显低于对照组和PA 0.25mM作用24h组(p<0.05)。结论3T3-L1细胞在体外可稳定分化为成熟脂肪细胞,经FFA诱导成为胰岛素抵抗细胞模型;随FFA作用时间延长和浓度增加,胰岛素抵抗程度加重,并以时间和浓度依赖性方式抑制3T3-L1脂肪细胞胰岛素刺激后的葡萄糖特异性转运,高浓度时抑制基础状态下的葡萄糖特异性转运。     

硫化氢抑制小鼠胰岛素抵抗3T3-L1脂肪细胞系抵抗素的分泌

目的观察硫化氢(H2S)是否通过AMPK信号通路影响小鼠胰岛素抵抗3 T3-L1脂肪细胞系抵抗素的分泌。方法将细胞分为对照组、胰岛素抵抗3T3-L1组和50μmol/L Na HS组,利用ELISA法检测抵抗素(resistin)的分泌,Western blot检测AMP激活的蛋白激酶(AMPK)及乙酰辅酶A羧化酶(ACC)磷酸化蛋白的表达,实时荧光定量PCR(RT-PCR)检测resistin及AMPK mRNA表达。结果与对照组比较,给予Na HS后抵抗素分泌明显降低(P0.05)。正常和胰岛素抵抗细胞中AMPK和ACC磷酸化蛋白表达显著增加(P0.05)。AMPK通路特异性阻断剂compound C可减弱Na HS对AMPK及ACC蛋白磷酸化的作用,且降低正常和胰岛素抵抗细胞抵抗素的分泌。结论 H2S可能通过激活AMPK通路来抑制小鼠正常和胰岛素抵抗3 T3-L1脂肪细胞的抵抗素分泌。     

葛根素对3T3-L1细胞PPAR-γ mRNA表达的影响

大量研究表明,葛根素（puerarin,Pue）可明显改善实验性糖尿病胰岛素抵抗,近年来临床上也有了Pue改善糖尿病患者胰岛素敏感性的报道,但是葛根素对糖尿病胰岛素抵抗的作用及其分子机制研究迄今尚未见详细报道。为进一步明确葛根素对改善糖尿病患者胰岛素敏感性影响,本文采用胰岛素／地塞米松诱导大鼠前脂肪细胞株3T3-L1建立胰岛素抵抗模型,观察葛根素对3T3-L1细胞过氧化物酶体增殖物激活受体（PPAR-γ）mRNA表达的影响。     

甘露聚糖结合凝集素对脂多糖诱导的3T3-L1脂肪细胞炎症反应和胰岛素抵抗的调节作用及机制

目的：研究甘露聚糖结合凝集素（MBL）对脂多糖的诱导3T3-L1脂肪细胞炎症反应及胰岛素抵抗的调节作用及机制。方法：诱导3T3-L1前脂肪细胞分化,油红O染色分析细胞分化程度,使用CCK-8检测分化过程中MBL(1、10、20μg/ml)及LPS对细胞增殖能力的影响;ELISA检测细胞炎症因子IL-6、TNF-α含量,Western blot检测TNF-α、IL-6及TLR4/NF-κB信号通路中蛋白表达,并分析Akt、IRS-1 try蛋白磷酸化及GLUT4表达情况;流式细胞术检测MBL对3T3-L1细胞摄取葡萄糖的调节作用。结果：油红O染色显示,12 d时,3T3-L1前体脂肪细胞已诱导为完全成熟的脂肪细胞;CCK-8结果证实,在细胞分化全过程,不同浓度的MBL (1、10、20μg/ml)及LPS对其增殖能力无明显影响;ELISA及Western blot结果显示在脂肪细胞分化至成熟过程中,MBL处理均可抑制LPS诱导的炎症因子分泌,且其抑制作用呈浓度依赖性;Western blot结果显示MBL以浓度依赖的方式抑制LPS诱导的IκB、IKK磷酸化和TLR4以及核NF-κB表达,...     

脂联素siRNA对3T3-L1细胞基础葡萄糖转运的影响

目的：构建携带小鼠脂联素（Acrp30）siRNA腺病毒载体，并检测其对小鼠脂肪细胞Acrp30表达以及对3T3-L1脂肪细胞基础葡萄糖转运的影响。方法:设计并化学合成小鼠脂肪细胞Acrp30 siRNA片段，将其亚克隆入AdEaxy XL 腺病毒载体系统，在293细胞内包装扩增为重组腺病毒。用此重组腺病毒感染3T3-L1脂肪细胞，用RT-PCR和ELISA检测其Acrp30 mRNA和蛋白表达。采用2-Deoxy-［3H］D-glucose掺入法测定脂肪细胞葡萄糖转运。结果:设计并构建了小鼠Acrp30 基因特异性siRNA腺病毒载体，该载体感染脂肪细胞后，能显著抑制Acrp30 mRNA和蛋白表达，影响3T3-L1脂肪细胞基础葡萄糖的转运，与对照组相比，差异显著(P<0.05)。结论:构建的Acrp30 基因特异性siRNA腺病毒载体能有效地抑制脂联素在3T3-L1脂肪细胞中的表达，从而影响3T3-L1脂肪细胞基础葡萄糖转运。     

Lipopolysaccharide impairs insulin sensitivity via activation of phosphoinositide 3-kinase in adipocytes

The effect of lipopolysaccharide (LPS) on insulin sensitivity in adipocytes were examined by using differentiated 3T3-L1 adipocytes. Insulin-mediated activation of insulin receptor substrate (IRS) 1/2 was inhibited in LPS-pretreated adipocytes and IRS1/2-mediated Akt activation was also attenuated in those cells. LPS inhibited activation of glycogen synthase kinase 3 as a negative regulator of glycogenesis and impaired the glycogen synthesis in response to insulin. LPS-induced activation of phosphoinositide 3-kinase (PI3K) in adipocytes. Involvement of suppressor of cytokine signaling 3 (SOCS3) in LPS-induced IRS1/2 inhibition was excluded. Considering that both insulin and LPS were able to activate the PI3K/Akt signaling pathway, LPS was suggested to impair insulin sensitivity of adipocytes through down-regulating insulin-mediated PI3K/Akt activation.     

Exendin-4可通过下调内质网应激信号标志蛋白表达改善3T3-L1脂肪细胞的胰岛素抵抗

目的:探讨胰高血糖素样肽-1(GLP-1)受体激动剂exendin-4对内质网应激(ERS)诱导剂衣霉素(TM)介导的3T3-L1脂肪细胞胰岛素抵抗(IR)的影响。方法:体外培养3T3-L1脂肪细胞,分别用TM、内质网应激抑制剂牛磺熊脱氧胆酸(TUDCA)及exendin-4进行干预,以MTT法检测不同干预条件下脂肪细胞的存活情况,以葡萄糖氧化酶法检测不同干预条件下脂肪细胞的葡萄糖消耗量情况,利用Western blot法检测不同干预条件下p-Akt、Akt及ERS关键信号标志蛋白肌醇需求蛋白1(IRE1)、p-IRE1、c-Jun末端激酶(JNK)、p-JNK、蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)、p-PERK、真核生物翻译起始因子2的α亚单位(eIF2a)、p-eIF2a和转录激活因子(ATF)-6的蛋白水平。结果:单独TUDCA或exendin-4作用,可协同胰岛素作用,增加胰岛素刺激的脂肪细胞葡萄糖消耗量(P0.05)。TM(5 mg/L)作用5 h后可减少胰岛素刺激的3T3-L1脂肪细胞萄糖消耗量(P0.05)及p-Akt的蛋白水平(P0.05)。TUDCA(1 mmol/L)或exendin-4(100 nmol/L)预处理24 h后,均可拮抗TM对胰岛素刺激的3T3-L1脂肪细胞萄糖消耗量(P0.05)及p-Akt蛋白水平的改变(P0.05),二者效价相当。TM(5 mg/L)作用5 h后可显著提高ERS标志蛋白的表达。而exendin-4(100 nmol/L)预处理24 h后,可降低TM诱导的ERS标志蛋白的表达,其效价与应用内质网应激抑制剂TUDCA(1 mmol/L)预处理24 h相当。不同的处理因素对于总IRE1、JNK、PERK及eIF2a的表达情况并无显著性影响。结论:Exendin-4可改善内质网应激介导的3T3-L1脂肪细胞的胰岛素抵抗。     

脂肪酸诱导的3T3-L1脂肪细胞胰岛素抵抗的研究

目的: 观察不同种类、不同浓度脂肪酸对3T3-L1脂肪细胞葡萄糖转运的影响，探讨高脂负荷在胰岛素抵抗形成中的意义，并建立最佳的脂肪酸诱导胰岛素抵抗产生的细胞模型。方法: 以3T3-L1前脂肪细胞和诱导分化成熟的3T3-L1脂肪细胞为研究对象，利用2-脱氧-［³H］-D-葡萄糖掺入法，观察最大葡萄糖摄取率时最佳胰岛素作用浓度和时间；在此基础上研究不同浓度油酸（C18:1）、棕榈酸(C16:0)对前脂肪细胞和脂肪细胞摄取葡萄糖的影响。结果:胰岛素刺激15 min（P<0.05）-1 h（P<0.01），葡萄糖转运呈升高的趋势，至6 h（P>0.05）逐渐下调；胰岛素浓度升高至50 nmol/L时，葡萄糖转运增加336%（P<0.01），100 nmol/L时达最高峰，是基础状态的492%（P<0.01）。0.125 mmol/L油酸或棕榈酸均可明显抑制胰岛素刺激状态下的3T3-L1前脂肪细胞葡萄糖转运（P<0.05），并呈浓度依赖性抑制；油酸及棕榈酸浓度分别达0.5 mmol/L和1.0 mmol/L时，分化成熟脂肪细胞葡萄糖转运显著受抑（P<0.05）。结论: 胰岛素刺激下的3T3-L1脂肪细胞葡萄糖转运有一定的时序性和浓度依赖性，100 nmol/L胰岛素刺激1h，葡萄糖转运率最高。1 mmol/L油酸或棕榈酸作用16-18 h可显著诱导3T3-L1脂肪细胞胰岛素抵抗的发生。     

Differential regulation of the biosynthesis of glucose transporters by the PI3-K and MAPK pathways of insulin signaling by treatment with novel compounds from Liriope platyphylla

The insulin signaling pathway, involving protein kinase B (PKB) and mitogen-activated protein kinase (MAPK), mediates the biological response to insulin and several growth factors and cytokines. To investigate the correlation between glucose transporter (Glut) biosynthesis and the insulin signaling pathway activated by novel compounds of Liriope platyphylla (LP9M80-H), alterations in Glut and key protein expression in the insulin signaling pathway were analyzed in the liver and brain of ICR mice treated with LP9M80-H. An in vitro assay showed that the highest level of insulin concentration was observed in the LP9M80-H-treated group, followed by the LP-H, LP-M, LP-E, and LP9M80-C-treated groups. Therefore, LP9M80-H was selected for use in studying the detailed mechanism of the insulin signaling pathway in animal systems. In an in vivo experiment, LP9M80-H induced a significant increase in glucose levels and a decrease of insulin concentration in the blood of mice, while their body weight remained constant over 5 days. The expression level of Glut-3 was down-regulated in the liver, or maintained at the same level in the brain of LP9MH80-H-treated mice. These changes corresponded to the phosphorylation of the p38 protein rather than to ERK and JNK in the MAPK signaling pathway. In addition, the expression level of Glut-1 increased significantly after LP9MH80-H treatment of both insulin target tissues in mice. Western blot analysis showed that Akt in the PI3-K pathway mainly participated in Glut-1 biosynthesis. Thus, these results suggest the possibility that the LP9M80-H-induced regulation of Glut-1 and Glut-3 biosynthesis may be mediated by the Akt and p38 MAPK signaling of the insulin signaling pathway in the liver and brain of mice.     

白细胞介素6导致脂肪细胞胰岛素抵抗机制的初步探讨

目的： 观察IL-6对3T3-L1脂肪细胞胰岛素敏感性的影响并初步探讨其机制。 方法： 用IL-6处理3T3-L1脂肪细胞48h后，观察胰岛素刺激的葡萄糖摄取，IRS-1蛋白表达和酪氨酸磷酸化以及PKB磷酸化水平。同时观察mTOR抑制剂那巴霉素对IL-6作用的影响。结果： IL-6使胰岛素刺激的葡萄糖摄取和PKB磷酸化下降约50％，同时明显降低IRS-1蛋白表达（约35％）和酪氨酸磷酸化（约40％）水平。IL-6的上述作用可被那巴霉素逆转。结论： IL-6导致的脂肪细胞胰岛素抵抗与IRS-1表达减少和酪氨酸磷酸化水平下降有关，那巴霉素可以逆转IL-6的作用，mTOR可能参与IL-6导致的胰岛素抵抗的发生。     

氧自由基对3T3-L1脂肪细胞表达PAI-1的调节及其可能机制

目的： 研究脂肪细胞中氧自由基（ROS）对纤溶酶原激活物抑制物-1（PAI-1）表达的调节,并探讨其机制。方法：培养3T3-L1细胞,并诱导其分化成为脂肪细胞,以MTT比色法检测细胞的活性。分别以定量PCR、多重免疫分析及夹心ELISA法检测PAI-1 mRNA和蛋白表达的水平,并采用多重磷酸化蛋白分析系统检测细胞内多种信号分子的蛋白磷酸化水平。结果：H2O2可剂量依赖性地增加PAI-1的产生。并且激活了3T3-L1脂肪细胞中多种信号转导通路,包括ERK1/2、JNK、Akt、p70 S6K及JAK/STAT,其中Akt、JAK/STAT及ERK1/2的活化可能参与到H2O2对于PAI-1的调节过程中。结论： H2O2可能通过磷酸化激活Akt、JAK/STAT及ERK1/2,上调脂肪细胞PAI-1的表达。     

Hyperosmotic shock induces both activation and translocation of glucose transporters in mammalian cells

The effect of osmotic stress on sugar transport was investigated in Clone 9 epithelial cells, which express the glucose uniporter GLUT1, and in 3T3-L1 adipocytes, which express both GLUT1 and GLUT4. An acute hyperosmotic shock increased the uptake of sugars in both cell types. In Clone 9 cells, this was followed by a regulatory volume increase (RVI) response. Stimulation of transport was rapid and reversible, with half-lives (t 1/2) for stimulation of 2-deoxy-D-glucose uptake of 5.6 +/- 0.9 (n=6) and 22.7 +/- 1.5 (n=4) min for Clone 9 cells and adipocytes respectively. The effect was dose dependent, reaching a maximum at 1.1 osM of 2.9 +/- 0.1-fold (n=3) for Clone 9 cells and 8.2 +/- 0.8-fold (n=3) for adipocytes. In the latter, this stimulation correlated with translocation of the glucose transporter isoform GLUT4 to the cell surface and was not significantly different from that elicited by 160 nM insulin (7.6 +/- 1.2-fold, n=3). The effect of osmotic shock was not, however, influenced by inhibitors of either phosphoinositide 3-kinase (PI 3-kinase) (wortmannin, 250 nM) or of p38 mitogen-activated protein kinase (p38 MAP kinase) (SB203580, 20 microM), which reportedly prevent GLUT4 translocation and/or activation by insulin respectively. These inhibitors also had no effect on the stimulation of transport by osmotic shock in Clone 9 cells. However, in contrast to adipocytes, the effect of osmotic shock on glucose transport in Clone 9 cells reflected primarily a change in the intrinsic activity of cell surface transporters and there was only a minor change in their subcellular distribution as assessed by cell immunostaining or no change as assessed by surface biotinylation. These results indicate that the response of cells to osmotic shock can involve changes both in transporter activity and location. The signal transduction pathways involved include neither PI 3-kinase nor the classical, osmotically-activated component, p38 MAP kinase.