3T3-L1脂肪细胞胰岛素抵抗模型的建立、优化及分子指标鉴定

目的探讨3T3-L1脂肪细胞胰岛素抵抗(Insulin resistance,IR)模型建立的条件、优化及分子指标鉴定。方法采用3-异丁基-1-黄嘌呤(3-isobutyl-1-methylxanthine,IBMX)、地塞米松(Dexamethason,DEX)和胰岛素联合诱导3T3-L1前脂肪细胞分化为成熟脂肪细胞,跟踪观察其诱导分化过程中的形态变化,并采用油红O染色鉴定。采用DEX(1μmol·L~(-1))单独诱导及DEX(1μmol·L~(-1))+罗格列酮(Rosiglitazone,ROS,10μmol·L~(-1))联合诱导建立IR-3T3-L1脂肪细胞。采用葡萄糖氧化酶-过氧化物酶法(Glucose oxidase-peroxidase,GOD-POD)检测不同时间点细胞培养液中葡萄糖含量,确定IR-3T3-L1脂肪细胞模型的最佳诱导时间,考察3T3-L1脂肪细胞模型IR状态的稳定性;采用CCK-8法测定IR-3T3-L1脂肪细胞活性;采用甘油磷酸氧化酶法(glycerol phosphate oxidase,GPO-POD)测定IR-3T3-L1细胞甘油三酯(Triglyceride,TG)含量;采用实时荧光定量PCR(q PCR)和Western Blot法分别检测IR-3T3-L1脂肪细胞的脂联素(Adiponectin,ADPN)及葡萄糖转运蛋白4(Glucose transporter 4,GLUT4)的mRNA、蛋白质表达水平。结果 DEX诱导3T3-L1脂肪细胞96 h,葡萄糖消耗差值比例达最大为46.84%;DEX+ROS诱导72 h,葡萄糖消耗差值比例达最大为22.77%,可作为2种IR模型建立的最佳时间点。与正常组比较,DEX及DEX+ROS诱导建立的2种IR模型葡萄糖消耗量均显著降低(P0.05,P0.01),2种方法建立的IR-3T3-L1细胞模型60 h内均保持稳定;IR模型组细胞活性均无明显变化(P0.05),2种诱导试剂对IR脂肪细胞活性均无明显影响;IR模型组TG含量均显著升高(P0.01),DEX+ROS组TG含量明显高于DEX组;IR模型组ADPN、GLUT4 mRNA及蛋白表达水平均显著下调(P0.01),且DEX组下调幅度较DEX+ROS组更加明显。结论 DEX单独诱导及DEX+ROS联合诱导2种方法均可建立稳定的IR-3T3-L1细胞模型,DEX诱导IR-3T3-L1细胞模型优于DEX+ROS,其机制可能与GLUT4及ADPN表达显著降低有关。