胰岛素抵抗细胞模型研究进展

胰岛素抵抗是2型糖尿病和代谢综合征共同的重要病理生理基础和显著特征。由于胰岛素信号传递复杂,为阐明胰岛素抵抗产生的具体机制,研究者通过建立胰岛素抵抗细胞模型进行胰岛素抵抗研究,其中脂肪细胞和肝细胞是应用较多的两种细胞模型。然而在相同的诱导因素下不同的细胞类型发生胰岛素抵抗的程度都会不同,其机制也不尽相同。该文就关于不同细胞类型建立胰岛素抵抗模型做个相关综述。     

体外胰岛素抵抗细胞模型的建立及在药物筛选中的应用

目的在体外建立肝胰岛素抵抗细胞模型和脂肪细胞胰岛素抵抗模型,并初步应用于中药有效成分的胰岛素抵抗活性筛选中。方法采用高胰岛素诱发HepG2细胞建立肝胰岛素抵抗模型,地塞米松诱发3T3-L1脂肪细胞建立脂肪细胞胰岛素抵抗模型,研究不同药物对胰岛素抵抗模型细胞葡萄糖消耗的影响。结果将HepG2细胞置于10-6mol·L-1的胰岛素中36h,HepG2细胞对胰岛素的抵抗作用最为明显,该特性可维持48h,但未发现细胞形态学变化;地塞米松作用3T3-L1脂肪细胞后,96h空白组与模型组葡萄糖消耗量差值最大,此时为胰岛素抵抗的最高状态;脂肪细胞胰岛素抵抗模型成立后,撤掉地塞米松,胰岛素抵抗细胞模型能够在24h内稳定。某些中药提取成分(如水苏糖、小檗碱和人参皂苷等)能促进HepG2胰岛素抵抗模型和3T3-L1脂肪细胞胰岛素抵抗模型的葡萄糖消耗。结论高胰岛素诱导培养法可以复制出稳定可靠的肝胰岛素抵抗细胞模型;地塞米松诱导3T3-L1脂肪细胞也可建立稳定的脂肪细胞胰岛素抵抗模型。     

中药葛根改善胰岛素抵抗作用的实验研究

葛根是中医临床常用药物,其单味药及复方在消渴病的治疗中应用广泛.现代研究表明:葛根煎剂及葛根素具有降低血糖的作用,但关于葛根治疗糖尿病的机制研究甚少.     

紫色悬钩子提取物对TNF-α诱导3T3-L1脂肪细胞胰岛素抵抗模型的影响

目的 利用肿瘤坏死因子-α(TNF-α)诱导培养建立及鉴定3T3-L1脂肪细胞胰岛素抵抗模型,探讨紫色悬钩子提取物对胰岛素抵抗的影响。方法 采用3-异丁基-1-甲基黄嘌呤(IBMX)、地塞米松(Dex)、胰岛素联合诱导3T3-L1前脂肪细胞分化为成熟的脂肪细胞,分别与0,2,5,10,15,20 ng·mL^-1 TNF-α共孵育24,48,72,96 h; MTT法检测紫色悬钩子提取物和TNF-α对3T3-L1脂肪细胞活力的影响;油红O染色观察细胞形态的变化;Western Blot检测Akt、p-Akt蛋白表达水平;流式细胞术检测细胞对2-NBDG的摄取。结果 TNF-α浓度大于等于10 ng·mL^-1,诱导时间大于等于72 h能够显著降低胰岛素刺激后p-Akt的表达(P<0.01),产生胰岛素抵抗;胰岛素刺激后,与模型组相比,紫色悬钩子提取物都能够不同程度提高细胞中p-Akt的表达和对2-NBDG的摄取能力,其中Fr.3作用最显著(P<0.05)。结论 TNF-α诱导培养可以成功建立胰岛素抵抗细胞模型,紫色悬钩子提取物具有改善...     

脂联素的球状结构域对3T3-L1脂肪细胞胰岛素抵抗模型AMPK信号通路的影响

目的观察脂联素的球状结构域(gAd)对3T3-L1脂肪细胞胰岛素抵抗(IR)模型AMPK信号通路的影响。方法将3T3-L1前脂肪细胞诱导分化为成熟的脂肪细胞。用软脂酸制备脂肪细胞IR模型,3个浓度的gAd干预已产生IR的3T3-L1脂肪细胞。用葡萄糖氧化酶法,检测培养液中葡萄糖的浓度;用RT-PCR法,检测腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)、脂肪酸分解代谢关键酶肉碱脂酰转移酶I(CPT-I)基因水平的变化;用Western blot法,检测AMPK Thr-172磷酸化水平。结果 gAd可促进3T3-L1脂肪细胞IR模型葡萄糖摄取,可增加3T3-L1脂肪细胞AMPK、CPT-I基因的表达,且与剂量呈正相关(均P=0.000);gAd可增加3T3-L1脂肪细胞AMPK Thr-172磷酸化水平,且与剂量呈正相关(P=0.000)。结论 gAd经AMPK途径,可改善3T3-L1脂肪细胞的IR。     

PACAP衍生多肽RDB的高效制备及其改善胰岛素抵抗作用的初步研究

为了制备垂体腺苷酸环化酶激活肽(PACAP)衍生多肽RDB并初步研究其改善脂肪细胞胰岛素抵抗的作用,利用基因工程技术,选用大肠杆菌偏爱密码子,以重叠延伸PCR方法合成RDB基因序列,定向插入到高效表达载体pKYB-MCS中,用大肠杆菌ER2566进行表达,融合蛋白经Chitin-Beads柱纯化后,利用β-巯基乙醇诱导蛋白内含肽的N端自剪切,释放目的肽,再用HPLC制备纯度较高的PACAP衍生多肽RDB,实现RDB的高效制备;利用制备的重组肽RDB研究其对胰岛素抵抗3T3-L1脂肪细胞的改善作用及初步机制。制备的重组肽RDB的Mr为3.990 k,纯度大于95%,其产率为17.3 mg/L发酵产物;制备的RDB可明显促进胰岛素抵抗的3T3-L1脂肪细胞的葡萄糖利用及信号分子IRS-1的表达。结果表明在确立的优化条件下可高效制备纯度较高的PACAP衍生多肽RDB(纯度≥95%),RDB能改善胰岛素抵抗3T3-L1脂肪细胞的胰岛素敏感性,其作用机制与胰岛素信号通路相关蛋白的表达有关。     

褪黑素改善胰岛素抵抗3T3-L1脂肪细胞葡萄糖的摄取

目的研究褪黑素对游离脂肪酸(FFA)诱导的胰岛素抵抗3T3-L1脂肪细胞葡萄糖摄取能力的影响。方法 "鸡尾酒"法培养诱导3T3-L1成纤维细胞分化成脂肪细胞,油红O染色鉴定脂肪细胞形态;利用棕榈酸(300μmol/L)诱导脂肪细胞的胰岛素抵抗,采用液体闪烁法检测细胞葡萄糖摄取能力;检测褪黑素对FFA处理的3T3-L1脂肪细胞的葡萄糖摄取能力的影响。结果 3T3-L1细胞经诱导分化成脂肪细胞,油红O染色呈圆形,脂滴呈典型的"戒环样"形态;用FFA处理上述细胞6 h后,细胞的葡萄糖摄取能力明显降低;褪黑素可以促进FFA处理的3T3-L1脂肪细胞胰岛素介导的葡萄糖摄取。结论 FFA可以降低胰岛素诱导的体外培养的脂肪细胞葡萄糖摄取能力,可能是胰岛素抵抗的病因之一。褪黑素可以干预FFA的作用,增加细胞的葡萄糖摄取能力。     

蜕皮甾酮对胰岛素抵抗细胞模型胰岛素敏感性和糖代谢的影响

目的应用高胰岛素体外诱导培养建立的胰岛素抵抗HepG2细胞模型探讨蜕皮甾酮对其胰岛素敏感性和糖代谢的影响。方法采用3H-D-葡萄糖的参入试验评价细胞的胰岛素敏感性,在诱导胰岛素抵抗HepG2细胞模型的过程中或模型建立后,培养液中加入蜕皮甾酮及吡格列酮共同孵育,观察蜕皮甾酮及吡格列酮对HepG2细胞葡萄糖参入率,同时观察蜕皮甾酮对胰岛素抵抗细胞模型葡萄糖消耗量的影响。结果含有蜕皮甾酮(浓度为1×10-6~10-4mol·L-1)的胰岛素抵抗HepG2细胞的葡萄糖参入率与葡萄糖消耗量明显高于不含蜕皮甾酮的胰岛素抵抗HepG2细胞(对照细胞,P<0·01)。蜕皮甾酮与吡格列酮对胰岛素抵抗模型细胞的葡萄糖参入率与葡萄糖消耗量差异无显著性(P>0·05)。结论蜕皮甾酮在胰岛素抵抗细胞模型中能提高胰岛素介导的葡萄糖摄取和利用能力,即增加胰岛素的敏感性;并能明显改善糖代谢。     

二甲双胍对胰岛素抵抗状态下脂肪细胞的作用

目的探讨二甲双胍对胰岛素抵抗状态下3T3-L1脂肪细胞的作用以及可能的作用机制。方法体外培养3T3-L1前脂肪细胞,诱导分化成熟后,将分化成熟的3T3-L1脂肪细胞分为空白组、模型组和不同浓度二甲双胍（0．01、0．10、0．50、1．00mmol／L）组,观察药物处理48h后培养基中葡萄糖含量及腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）mRNA水平。结果①模型组细胞上清培养液的葡萄糖吸光度值（2．5390±0．0024）明显高于空白组（1．4778±0．0033）（P〈0．05）,1．00、0．50、0．10、0．01mmol／L浓度的二甲双胍组培养液的葡萄糖吸光度值（分别为1．7400±0．0024、1．7418±0．0028、2．1785±0．0019、2．3693±0．0029）均低于模型组（2．5390±0．0024）（均P〈0．05）。②模型组的AMPKmRNA水平（0．120±0．006）明显低于空白组（1．000±0．000）（P〈0．05）。0．01、0．10、0．50、1．00mmol／L浓度的二甲双胍组AMPKmRNA水平（分别为0．240±0．006、0．530±0．035、0．850±0．020、0．890±0．041）明显高于模型组（均P〈0．05）。结论二甲双胍改善胰岛素抵抗状态下葡萄糖摄取,可能通过上调3T3-L1脂肪细胞AMPK水平增加胰岛素抵抗状态下脂肪细胞葡萄糖摄取。     

HDL对3T3-L1细胞葡萄糖转运的影响及其机制研究

目的探讨HDL对3T3-L1细胞葡萄糖转运的影响及其机制。方法通过对3T3-L1成纤维细胞的分化,培养符合实验要求的3T3-L1脂肪细胞。通过葡萄糖消耗实验和~3H标记的2-脱氧葡萄糖的摄取实验,研究HDL对葡萄糖转运的影响,应用RT-PCR和Western blot探讨其机制。结果 HDL可以促进3T3-L1脂肪细胞对葡萄糖的转运和摄取。3T3-L1脂肪细胞对葡萄糖的转运和摄取过程中,蛋白在RNA转录水平上没有增加,而是发生了AKT、AMPK蛋白的磷酸化。结论 HDL促进3T3-L1脂肪细胞对葡萄糖的摄取是通过AKT和AMPK两种途径来实现的。     

单纯性肥胖女性绝经前后血管内皮功能和胰岛素抵抗的变化

目的探讨单纯性肥胖女性绝经前后血管内皮功能和胰岛素抵抗的变化及其影响因素。方法单纯性肥胖女性197例分为绝经前组113例和绝经后组84例，测定两组血管内皮依赖性舒张功能（血流介导）和内皮非依赖性舒张功能（硝酸甘油介导），并测定体脂、血压、血糖、血脂和胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）等指标进行对比分析。结果绝经后内皮依赖性舒张功能降低较绝经前更明显[分别为（5．7±5．2）％和（7．8±5、7）％，P〈0．05]，并且与腰臀比和血浆内皮素（ET-1）呈显著正相关（分别为r=0．325和r=0．228，均P〈0．05），与血清NO显著负相关（r=-0．263，P〈0．05）。2组HOMA-IR无统计学意义。结论绝经后肥胖女性血管内皮功能较绝经前显著降低；绝经前后胰岛素抵抗无变化。     

氨氯地平对原发性高血压患者血管内皮功能及胰岛素抵抗的影响

目的探讨氨氯地平对原发性高血压患者内皮功能及胰岛素抵抗的影响。方法选择42例原发性高血压患者为治疗组,血压正常的健康人30例为对照组。治疗组口服氨氯地平8周,并在治疗前后采取静脉血测定空腹血糖及胰岛素,计算胰岛素敏感性指数（ISI）;采用血管外超声法检测治疗前后肱动脉内皮依赖性血管舒张功能（FDM）,并观察肱动脉内径基础值（D0）变化。结果治疗组治疗前收缩压、舒张压、空腹血糖、空腹胰岛素均明显高于对照组,且D0、ISI、FMD均低于对照组,差异均有统计学意义（P〈0.01）;治疗8周后患者收缩压、舒张压、空腹胰岛素水平降低,ISI升高,D0及血流介导的FDM明显改善,与治疗前比较差异均有统计学意义（P〈0.01）。结论氨氯地平在有效降压的同时,能改善原发性高血压患者胰岛素抵抗及肱动脉内皮依赖性血管舒张功能。     

胰岛素抵抗大鼠模型的建立与评价

目的探讨应用高胰岛素-正葡萄糖钳夹技术（钳夹法）对模型动物进行胰岛素敏感性评价的可行性。方法雄性Wistar大鼠喂以富含不饱和脂肪酸的特殊高脂肪膳食5周。应用钳夹法评价大鼠的胰岛素敏感性。结果与常规喂养大鼠相比,高脂膳食组的葡萄糖输注率显著降低,空腹血浆胰岛素显著升高。同时,高脂膳食大鼠出现高脂血症。结论应用钳夹法评价大鼠的胰岛素敏感性较为灵敏、准确、可靠。     

Structure-activity relationship of covalently dimerized insulin derivatives: correlation of partial agonist efficacy with cross-linkage at lysine B29

The effects of 7 covalently dimerized insulin derivatives on glucose transport in differentiated 3T3-L1 cells were investigated. Symmetric cross-linkage at lysine B29 with a bridge of 2 (oxalyl), 8 (suberoyl) or 12 (dodecanedioyl) carbon atoms produced derivatives with essentially unaltered receptor binding affinity but largely reduced intrinsic activity. Regardless of the chain length, these derivatives inhibited the effect of submaximal insulin concentrations. Insulin derivatives cross-linked at phenylalanine 131 or asymmetrically at 131/1129 were full agonists of the insulin receptor. When lysine B29 was cross-linked with the inactive desoctapeptide(B23-B30)insulin at phenylalanine B1, the intrinsic activity of the resulting dimer was lower than that of insulin, but higher than that of the symmetric B29-dimers. It is concluded that linkage at the B29-lysines, and not at the B1-phenylalanine, leads to partial agonism of dimerized insulin derivatives, regardless of the length of the crosslinker.Abbreviations B29 ox-B29 dimer - B29,B29 oxalyl-(insulin)₂ - B29 sub-B29 dimer - B29,B29 suberoyl-(insulin)₂ - B29 dode-B29 dimer - B29,B29 dodecanedioyl-(insulin)₂ - B1-sub-B1 dimer, B1,B1 suberoyl-(insulin)₂ - B29-sub-B1 dimer, B29,B1 suberoyl-(insulin)₂ - B1(DOP) sub-B1dimer, 131(B23-B30-desoctapeptide)insulin-B1-suberoyl-insulin - B1(DOP) sub-B29 dimer, B1(B23–B30-desoctapeptide)insulin-B29-suberoyl-insulin     

胰岛素抵抗、血管内皮功能变化与急性冠脉综合征

目的探讨胰岛素抵抗（IR）和血管内皮功能的相互关系，评价IR和血管内皮功能紊乱在急性冠状动脉综合征（ACS）中的作用。方法选择35例ACS、33例稳定型心绞痛（SA）和30例正常人作为对照组，采用放射免疫分析法和生化法分别测定空腹血清胰岛素和血糖水平，用稳态模型2计算机软件（HOMA2 Caculater）计算胰岛素抵抗指数（HOMA2-IR），应用超声诊断仪，测量肱动脉血管舒张功能，用SPSS11．5软件包进行统计分析。结果ACS组和SA组HOMA2-IR显著高于对照组（P〈0．001），内皮依赖性血管舒张功能显著低于对照组，ACS组HOMA2-IR显著高于SA患组（P〈0．001），内皮依赖性血管舒张功能显著低于SA患者，ACS患者内皮依赖性血管舒张功能与胰岛素水平和HOMA2-IR呈显著负相关（P〈0．001）。结论血管内皮功能失调与高胰岛素血症和IR密切相关，三者与ACS的发生发展密切相关。     

葛根素干预血管内膜胰岛素抵抗的应用前景

葛根（Radix Puerariae）为豆科植物野葛Pueraria lobata（Willd.）Ohwi的干燥根。葛根素（Puerarin）是葛根的主要活性成分,现代药理研究表明葛根素具有调节血管张力,抗炎,抗氧化,调节糖脂代谢等药理作用。而葛根素对心血管缺血性损害,糖尿病及其并发症等疾病的治疗作用已经有一定的临床研究基础,本文讨论了葛根素对血管内膜的保护作用,以此提示葛根素干预血管内膜胰岛素抵抗的可能途径及应用前景。