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。     

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。     

三甲氧苄嗪对低流量灌流大鼠心肌细胞葡萄糖转运蛋白－1、4mRNA表达的影响

目的：通过离体心脏灌注模型，观察低流量缺血及TMZ对大鼠心肌细胞葡萄糖转运蛋白－1，4（glucose transportertype1、4，GLUT1／4）mRNA表达的影响。方法：成年、雄性Wistar大鼠，分为：（1）对照组（N）；（2）缺血再灌注组（R）；（3）缺血组（I）；（4）预处理／缺血（PIJ）；（5）预处理／缺血／再灌注组（PR）。另取12只雄性Wistar大鼠，喂以TMZ14只，随机分为TMZ对照组（TC）和TMZ缺血／再灌注组（TR）。各组均测定灌流液LDH、CK含量，并用RT－PCR方法观察心肌GLUT－1／GLUT－4mRNA表达的变化。结果：预处理和TMZ饲喂明显降低心肌缺血及再灌注期间LDH和CK的释放；GLUT－1mRNA含量：I组、R组、PI组、PR组、TC组和TR组明显高于正常对照组（P值均小于0．05）；R组、PI组和PR组含量明显低于I组（P值均小于0．05）PR组和R组或PI组间比较，差值没有显著意义；TR组TLUT－1mRNA含量明显高于R组及PR组（P值均小于0．05）；而TR组和I组比较则无显著差异。各组间GLUT－4mRNA含量变异大，没有显著差异。结论：低流量缺血显著增加了心肌GLUT－1mRNA的表达，而对GLUT－4mRNA的含量没有显著的影响；而再灌注的,GLUT-1mRNA含量较再灌注前有所下降，但仍高于基础状态。口服TMZ增加非缺血心肌在正常氧供状态下GLUT－1mRNA表达，有助于提高心脏对低流量缺血的耐受性，并减轻再灌注对心肌细胞的损伤程度。     

短暂缺血再灌注促进心肌葡萄糖转运体基因表达

目的了解短暂缺血再灌注后心肌葡萄糖转运体(GLUT)1 mRNA和GLUT4 mRNA的动态表达变化,及其与缺血再灌注时间的关系.方法将大鼠冠状动脉左前降支完全闭塞20 min后,于再灌注4 h、1、3和7天四个时相进行观察,用RT-PCR计算机凝胶成像分析系统检测心肌GLUT1 mRNA和GLUT4 mRNA相对含量.结果心肌缺血20 min,再灌注4 h后GLUT1 mRNA和GLUT4 mRNA的相对含量均达峰值,两者与对照组相比差异均有极显著性意义.GLUT1 mRNA含量在再灌注7天后仍有明显升高(P＜0.01),GLUT4 mRNA含量从再灌注3天后开始下降,且与对照组无明显差异(P＞0.05).结论短暂缺血后再灌注可增强心肌GLUT1和GLUT4 mRNA表达,有利于加强心肌缺血时葡萄糖的利用,保护缺血心肌和改善再灌注后心肌功能的恢复.     

注射用心肌肽对幼鼠离体心脏缺血 再灌注能量代谢的影响

目的：探讨注射用心肌肽对幼鼠离体心脏缺血再灌注能量代谢的影响及机制。方法：50只SD幼鼠,随机分为5组（n=10）,正常对照组：心脏灌流20 min稳定后,再持续灌注150 min;正常+注射用心肌肽组：同正常对照组,但在灌流液中加入注射用心肌肽50 mg/L;模型对照组：心脏灌流20 min稳定后,停搏液停搏（缺血）90 min,再恢复正常灌流（再灌注）60 min,建立心肌缺血再灌注损伤模型,灌流用K-H缓冲液,停搏用ST.Thomas’II停搏液;注射用心肌肽1组(CMP1组)：停搏液加入注射用心肌肽100 mg/L;CMP2组：灌流液加入注射用心肌肽50 mg/L及停搏液加入注射用心肌肽100 mg/L）。监测不同组离体灌流心脏心率(HR）、收缩力(△T)及最大收缩速度(+dT/dtmax)和最大舒张速度(-dT/dtmax)、冠状动脉流量(CF)、复搏时间,透射电镜观察缺血再灌注损伤模型组中幼鼠心肌组织超微结构改变。进一步检测3个缺血再灌注损伤组冠状动脉流出液中肌酸激酶同工酶（CK-MB）含量的变化,心肌组织能量及氧化抗氧化代谢指标、丙二醛、NO的含量,检测心肌组织NOS、醛糖还原酶的活性,实时荧光定量PCR相对定量检测心肌组织iNOS,eNOS和Akr1b4 mRNA表达。结果：正常对照组离体心脏长时间灌流后心功能无明显变化,注射用心肌肽对正常心脏心功能无明显影响。与模型对照组比较,两个用药组心搏功能下降轻微,冠状动脉流量较好。电镜观察可见模型对照组心肌肌原纤维断裂,线粒体肿胀,而用药组心肌组织结构较完整,线粒体未见明显肿胀变性。再灌注后,模型对照组CK-MB增加。与模型对照组比较, 两个用药组的CK-MB含量低,Na+-K+ ATP酶、Ca2+-Mg2+ ATP酶、心肌总ATP酶活性相对较高,超氧化物歧化酶活性也增高,丙二醛、NO含量低,心肌组织NOS、醛糖还原酶的活性下降,iNOS,Akr1b4 mRNA表达下调,其中CMP2组改变更为明显（P＜0.01或P＜0.05）。此外eNOS mRNA表达在CMP2组升高（P＜0.05）,而在CMP1组中变化无统计学意义（P>0.05）。结论： 注射用心肌肽可改善缺血心脏再灌注后的能量代谢,增加冠状动脉流量,提高心功能,对幼鼠未成熟心肌缺血再灌注损伤具有保护作用,灌流液及停搏液均加入注射用心肌肽对未成熟心肌缺血再灌注损伤的保护作用效果更佳。其作用机制可能与抑制心肌细胞iNOS, Akr1b4 mRNA表达,减少NO生成,抑制醛糖还原酶的活性有关。     

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。     

芪丹通脉片对大鼠缺血-再灌注损伤心肌细胞GLUT1的影响

目的:探讨中药复方芪丹通脉片对大鼠缺血-再灌注损伤心肌细胞GLUT1的影响。方法:选用雄性SD大鼠36只,随机分为6组(n=6),即正常组、假手术组、单纯模型组、芪丹通脉片高剂量组和低剂量组、恬尔心组,各组均用9.0 g/L氯化钠注射液配制成等容积药液灌胃7 d,每日1次,采用冠脉结扎的方法复制大鼠心肌缺血-再灌注模型,将大鼠冠状动脉左前降支完全闭塞40min再灌注4 h后,速取再灌注区心肌组织,用免疫荧光、Western blot方法检测心肌细胞GLUT1的表达。结果:单纯模型组心肌细胞膜GLUT1蛋白明显表达,细胞中总GLUT1含量较正常组增加;芪丹通脉片高剂量组和恬尔心组心肌细胞膜GLUT1蛋白表达明显增强,细胞中总GLUT1含量较单纯模型组增加。结论:芪丹通脉片能明显增强缺血-再灌注损伤大鼠心肌细胞总GLUT1的表达,并促进其向细胞膜转位,从而起到保护缺血-再灌注损伤心肌的作用。     

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     

三甲氧苄嗪对低流量灌流大鼠心肌细胞葡萄糖转运蛋白-1、4 mRNA表达的影响

目的通过离体心脏灌注模型,观察低流量缺血及TMZ对大鼠心肌细胞葡萄糖转运蛋白-1、 4(glucose transporter type1、4,GLUT1/4)mRNA表达的影响.方法成年、雄性Wistar大鼠,分为(1)对照组(N);(2)缺血再灌注组(R);(3)缺血组(Ⅰ);(4)预处理/缺血(PI);预处理/缺血/再灌注组(PR).另取12只雄性Wistar大鼠,喂以TMZ14日,随机分为TMZ对照组(TC)和TMZ缺血/再灌注组(TR).各组均测定灌流液LDH、CK含量,并用RT-PCR方法观察心肌GLUT-1/GLUT-4 mRNA表达的变化.结果预处理和TMZ饲喂明显降低心肌缺血及再灌注期间LDH和CK的释放;GLUT-1 mRNA含量Ⅰ组、R组、PI组、PR组、TC组和TR组明显高于正常对照组(P值均小于0.05);R组、PI组和PR组含量明显低于Ⅰ组(P值均小于0.05);PR组和R组或PI组间比较,差值没有显著意义;TR组GLUT-1 mRNA含量明显高于R组及PR组(P值均小于0.05);而TR组和Ⅰ组比较则无显著差异.各组间GLUT-4 mRNA含量变异大,没有显著差异.结论低流量缺血显著增加了心肌GLUT-1 mRNA的表达,丽对GLUT-4 mRNA的含量没有显著的影响;而再灌注后,GLUT-1 mRNA含量较再灌注开始前有所下降,但仍高于基础状态.口服TMZ增加非缺血心肌在正常氧供状态下GLUT-1 mRNA表达,有助于提高心脏对低流量缺血的耐受性,并减轻再灌注对心肌细胞的损伤程度.     

中华实验猪慢性心肌缺血心肌葡萄糖及脂肪酸代谢相关酶的变化

目的 探讨慢性心肌缺血时,心肌葡萄糖、脂肪酸代谢相关酶mRNA和蛋白表达的变化以及与心肌存活的关系.方法 采用14头中华实验猪,制成慢性缺血模型,测定心肌葡萄糖转运蛋白(Glut)1和4、链乙酰辅酶-A-脱氢酶、心脏脂肪酸结合蛋白(H-FABP)等基因mRNA的表达量,以及Glut1和Glut4的表达.结果 与对照区比较,缺血区mRNA表达明显增加的基因有Glut1(5854±5287比9466±9033,P=0.043)和Glut4(34 188±44 714比60 398±64 699,P=0.043);mRNA表达明显降低的基因有H-FABP(50 718±62 412比18 123±15 925,P=0.043);与对照区比较,梗死区mRNA表达明显降低的基因有H-FABP(87 545±92 990比21 919±15 224,P=0.043);存活节段心肌的Glut1基因表达高于不存活节段心肌的Glut1基因表达(19 794±20 454比5134±6022,P=0.046).结论 在慢性缺血时,心肌葡萄糖代谢相关酶mRNA及蛋白的增加与糖代谢增强有密切的关系,对心肌细胞抵抗缺血有积极的作用.     

IDENTIFICATION OF GLUCOSE TRANSPORTER－1 AND ITS FUNCTIONAL ASSAY IN MOUSE GLOMERULAR MESANGIAL CELLS CULTURED IN VITRO

Objective. To evaluate the role of glucose transporter-1 (GLUT1) in the glucose uptake of glomerular mesanglal cells. Methods. Cultured C57/SJL mouse mesangial cells were used in the study. The expression of GLUT1 mRNA was detected by RT-PCR. The expression of GLUT1 protein was detected by immunofluorescence and flow cytometry. The uptake of glucose and its kinetics were determined by 2-deoxy-[3H] -D-glucose uptake. Results. Both GLUT1 mRNA and protein were found in mouse glomerular mesangial cells. 2-deoxy-D-glucose uptake and kinetics assay showed that this glucose transporter had high affinity for glucose and the glucose uptake specificity was further confirmed by phloretin. Conclusion. Functional GLUT1 did present in mouse mesangial cells cultured in vitro and it might be the predominant transporter mediated the uptake of glucose into mesangial cells.     

IDENTIFICATION OF GLUCOSE TRANSPORTER-1 AND ITS FUNCTIONAL ASSAY IN MOUSE GLOMERULAR MESANGIAL CELLS CULTURED IN VITRO

INTRODUCTION Glomerular mesangial cells play a key role in the development of diabetic glomerular lesions. There is a close correlation between expansion of the mesangium of the glomerulus and the clinical manifestations of diabetic nephropathy(1). Although it has become evident that the accumulation of extracellular matrix (ECM) occurs in the diabetic glomerulus and that mesangial cells in culture demonstrate enhanced production of ECM in response to elevated glucose levels (2), the me…     

Effects of glucose and insulin on the H9c2 （2-1） cell proliferation may be mediated through regulating glucose transporter 4 expression

Background The change of glucose transporter 4 （GLUT4） expression could influence glucose uptake in the myocardial cells and then effect myocardial metabolism, which maybe one of the factor for the diabetes cardiovascular disease. This study aimed to explore the influence of glucose and insulin at different concentrations on H9c2 （2-1） cell proliferation and its GLUT4 expression in vitro, and evaluate the correlation between myocardial cells proliferation and GLUT4 expression. This might be helpful for understanding the relationship between glucose metabolism and cardiovascular disease. Methods According to glucose concentrations in culture medium, cultured H9c2 rat myocardial cells were divided into five groups： control group （NC, glucose concentration 5.0 mmol/L）, low glucose group （LG, glucose concentration 0.1 mmol/L）, high glucose group 1 （HG1, glucose concentration 10 mmol/L）, high glucose group 2 （HG2, glucose concentration 15 mmol/L）, high glucose group 3 （HG3, glucose concentration 20 mmol/L）. Then according to different insulin concentrations in culture medium, each group was further divided into two subgroups： normal insulin subgroup （INSc, insulin concentration 3.8 mU/L）, high insulin subgroup （INSh, insulin concentration 7.6 mU/L）. H9c2 （2-1） cells were cultured for 1, 2, 3 days, the proliferation of cells were assayed by cell counting Kit-8 assay, the expressions of GLUT4 mRNA and protein were detected with RT-PCR and Western Blotting technique, and the relation between myocardial cells proliferation and GLUT4 expression was evaluated.     

2型糖尿病大鼠心肌葡萄糖转运体4的变化及其对葡萄糖和脂肪酸代谢的影响

目的探讨2型糖尿病大鼠心肌葡萄糖转运体4(GLUT4)的表达与葡萄糖及其脂肪酸氧化代谢的关系,同时观察罗格列酮使用后上述指标的变化。方法24只SD雄性大鼠随机分为实验治疗组(6只)、实验对照组(6只)、正常治疗组(6只)和正常对照组(6只)。采用高脂喂养(40%脂肪、42%碳水化合物和18%蛋白质)4周及小剂量链脲佐菌素(35mg/kg)一次性腹腔注射建立2型糖尿病大鼠模型。实验治疗组和正常治疗组给予罗格列酮3mg·kg-1·d-1灌胃2周;各组大鼠进行30min等容离体心脏Langendorff灌注,灌注液含100μU胰岛素、5mmol/L葡萄糖、0.4mmol/L3H软脂酸,测定样本葡萄糖含量及3H2O计数,评估心肌葡萄糖和脂肪酸氧化率;Western印迹法检测心肌细胞膜GLUT4表达水平。结果与正常对照组比较,实验对照组大鼠心肌葡萄糖总氧化量明显较少[(55±6)μmol/g干重vs(69±6)μmol/g干重,P<0.01],葡萄糖氧化比例较少(18%vs25%),脂肪酸氧化率较高(82%vs75%);同时心肌细胞膜上GLUT4的表达量减少53%。与实验对照组比较,给予RSG的实验治疗组,心肌葡萄糖的氧化量较高为(64±6)μmol/g干重(P<0.05),葡萄糖和脂肪酸的氧化比例分别为24%和76%,GLUT4表达量也明显较大(92%vs47%,P<0.01)。结论心肌细胞膜上GLUT4表达减少可能是2型糖尿病心肌葡萄糖和脂肪酸氧化代谢改变的重要原因,罗格列酮通过增加GLUT4的表达,可以提高心肌葡萄糖氧化、降低脂肪酸氧化,这将有助于减轻糖尿病心肌细胞损伤,增强抗缺血的能力。