葡萄糖转运蛋白4与骨骼肌、脂肪组织胰岛素抵抗的关系

胰岛素抵抗（Insulin resistance，IR）是2型糖尿病的一个重要的病理特征，其定义是正常或高分泌量的胰岛素产生低于正常生物效应的一种状态，表现为肝脏、肌肉、脂肪等外周组织对葡萄糖的代谢障碍，其中骨骼肌对葡萄糖利用依赖于胞膜上的运载蛋白，葡萄糖转运蛋白4（GLUT4）是主要的葡萄糖运载体，其所介导的葡萄糖转运是骨骼肌糖代谢的主要限速步骤，因此GLUT4对于全身血糖内稳态的调控具有重要意义。     

用于2型糖尿病的两类药物

2型糖尿病的特征是餐后和随后空腹出现高血糖(空腹血糖浓度高于125mg／dl)。高血糖是由于胰β-细胞分泌的胰岛素不足以补偿外周组织的胰岛素抗性。药物治疗的目的是控制血糖过多和最终避免组织与过高葡萄糖浓度持续接触有关的恶性并发症。然而，由于这种病的复杂性和胰β-细胞功能的不断衰退，2型糖尿病病人的血糖控制仍相当困难。因此，用现有的药物长期治疗仍不能充分控制血糖。这些药物包括减少肝葡萄糖产生、减少肠葡萄糖吸收和增加骨骼肌和脂肪对葡萄糖摄取的双胍类(biguanides)；刺激胰β-细胞胰岛素分泌的SFU类；增强靶细胞对胰岛素应答、减少肝葡萄糖产生和增加骨骼肌和脂肪对胰岛素依赖性葡萄糖摄取的TZD类；刺激葡萄糖介导胰岛素分泌的megIitinide和D-苯丙氨酸(D-phenylalanine)衍生物；     

GDF11在棕榈酸诱导骨骼肌细胞胰岛素抵抗中的作用研究

目的探讨GDF11对棕榈酸诱导骨骼肌细胞胰岛素抵抗的影响。方法用棕榈酸构建骨骼肌细胞胰岛素抵抗模型,分为对照组、GDF11干预组、棕榈酸干预组和GDF11联合棕榈酸干预组。CCK-8检测细胞活力,2NBDG检测细胞葡萄糖摄取。实时荧光定量PCR检测肌管标志基因(desmin、myogenin),胰岛素介导葡萄糖摄取相关基因(GLUT-4、IRS-1)及PGC-1α的表达。Western blot检测PGC-1α蛋白水平的表达。结果不同浓度GDF11对骨骼肌细胞活力无明显影响。与对照组相比,棕榈酸干预组葡萄糖摄取及GLUT-4、IRS-1、PGC-1α的表达明显降低(P<0.05)。与棕榈酸干预组相比,GDF11联合棕榈酸干预组葡萄糖摄取及GLUT-4、IRS-1、PGC-1α的表达无明显变化。结论棕榈酸可成功诱导骨骼肌细胞胰岛素抵抗,而GDF11对骨骼肌细胞胰岛素抵抗没有明显改善作用。     

NIDDM大鼠骨骼肌组织GLUT4mRNA表达及其与胰岛素分泌关系的实验研究

目的 观察非胰岛素依赖型糖尿病（NIDDM）大鼠骨骼肌葡萄糖转运体4（glucose transporter4,GLUT4)mRNA表达及其与胰岛素分泌的关系。方法 制备NIDDM大鼠模型,用Northern blot方法测定骨骼肌组织中GLUT4mRNA表达量;放射免疫法测定血清胰岛素含量;免疫组化法观察胰岛素阳性β细胞。结果 NIDDM大鼠骨骼肌GLUT4mRNA表达显低下,仅为对照组的45％（P＜0.01);其空腹基础胰岛素水平正常,但葡萄糖耐量试验胰岛素水平较对照组明显降低,2h胰岛素分泌有延迟现象;免疫组化实验NIDDM大鼠胰岛体积减少一半以上,胰岛素阳性β细胞数量明显减少。结论 NIDDM大鼠骨骼肌GLUT4mRNA表达量低下,该反应与体内胰岛素分泌水平呈现一定的正相关性。     

胰岛素抵抗骨骼肌细胞中P-Ser473PKB及糖原合成酶-3表达

目的探讨棕榈酸(PA)诱导的胰岛素抵抗(IR)骨骼肌细胞中P-Ser473PKB及糖原合成酶(GSK)-3的表达。方法培养大鼠骨骼肌细胞,免疫荧光鉴定原代大鼠骨骼肌细胞;设立对照组、PA组(0.6mmol/L PA),在细胞培养6、122、4 h后,胰岛素刺激15 min,葡萄糖氧化酶-过氧化物酶偶联(GOD-POD)法测定培养液中葡萄糖的浓度;Western blot检测P-Ser473PKB及P-Ser21/9GSK-3α/β的蛋白表达。结果 90%以上的肌细胞-αsarcometric actin单克隆抗体染色呈阳性,证明培养的为骨骼肌细胞;培养24 h后,PA组培养液中葡萄糖浓度高于对照组,P-Ser473PKB蛋白水平低于对照组,而P-Ser21/9GSK-3α/β高于对照组(P值均<0.05)。结论 PA作用下,胰岛素刺激的骨骼肌细胞对葡萄糖的处理能力下降,即PA可诱导骨骼肌细胞产生胰岛素抵抗,其机制可能与P-Ser473PKB蛋白表达下调,P-Ser21/9GSK-3α/β表达增加有关。     

医药新知

黄芪有降血糖作用据新华社消息武汉大学的一项课题研究首次揭示,中药黄芪对糖尿病患者具有增加胰岛素敏感性和降低血糖的作用。研究说明,中药黄芪抗高血糖的作用不是通过增加胰岛素的分泌或释放,而是通过增加组织对葡萄糖的摄取和利用来介导的。中药黄芪可通过增加糖原合成酶活性、胰岛素受体底物活性、蛋白激酶B和蛋白激酶C活性,使骨骼肌细胞心肌组织葡萄糖转运蛋白水平增加,使糖原合成酶活性增加而增加胰岛素敏感性,从而发挥降低血糖作用。     

过表达KLF4对棕榈酸所致L6骨骼肌细胞胰岛素抵抗的影响

目的探讨Krtippel样因子4（KLF4）过表达对大鼠L6骨骼肌细胞胰岛素抵抗的影响。方法采用棕榈酸诱导法建立大鼠IJ6骨骼肌细胞的胰岛素抵抗模型,随机分为对照组和转染组。对照组转染腺病毒空载体（Ad）,转染组转染KLF4腺病毒表达载体（Ad—KLF4）。采用Real—timePCR和Western—blot检测两组KLF4、胰岛素受体（IR）和葡萄糖转运蛋白4（GLUT4）的表达水平,采用葡萄糖氧化酶法检测两组培养液中的葡萄糖浓度。结果与对照组比较,棕榈酸诱导组对葡萄糖的摄取量显著降低（P〈0．05）,KLF4、IR、GLUT4表达显著下调（P〈0．05）。KLF4过表达可显著提高细胞对胰岛素的敏感性,并上调IR、GLUT4表达。结论过表达KLF4可导致IR、GLUT4表达上调,并改善骨骼肌细胞的胰岛素抵抗。     

胰岛素增敏剂的临床应用进展

<正>胰岛素抵抗是指胰岛素的外周靶组织(主要为骨骼肌、肝脏和脂肪组织)对内源性或外源性胰岛素的敏感性和反应性降低,导致生理剂量的胰岛素产生低于正常的生理效应。研究认为胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能(简称β细胞功能)受损构成了大多数2型糖尿病患者发病的两个主要病理生理环节。     

脂联素影响骨骼肌胰岛素抵抗模型中葡萄糖转运蛋白4表达的研究

目的：通过建立骨骼肌L6细胞胰岛素抵抗模型,探讨骨骼肌L6细胞中脂联素（ APN）的分泌,以及脂联素对骨骼肌胰岛素抵抗模型中葡萄糖转运蛋白4（GLUT4）表达的影响。方法（1）体外培养大鼠L6成肌细胞,诱导分化后,给予不同浓度的棕榈酸（PA）,测定不同时间细胞培养上清液葡萄糖浓度,观察PA对L6细胞摄取葡萄糖的影响,建立胰岛素抵抗模型;（2）根据实验条件的不同分为三组：NC组（正常对照组,即骨骼肌L6细胞组）;IR组（胰岛素抵抗模型组）;IR＋PIO组（胰岛素抵抗模型＋吡格列酮组）。应用Western blot方法分别测定上述三组APN和GLUT4表达水平。结果（1）0．4 mmol· L^-1的棕榈酸在作用12、24、36 h以及0．6～0．8 mmol· L^-1棕榈酸作用8～36 h后,细胞培养上清液中葡萄糖含量,明显高于对照组。胰岛素抵抗模型建立;（2）Western blot结果显示：①与NC组比较,IR组APN和GLUT4表达均减少,差异有统计学意义;②与IR组比较,IR＋PIO组其APN和GLUT4表达均增加,差异有统计学意义。结论（1）大鼠L6成肌细胞培养并诱导分化后,经过一定条件下PA刺激,可以建立胰岛素抵抗模型;（2）大鼠L6细胞可分泌和表达脂联素,骨骼肌源性脂联素上调L6细胞GLUT4的表达;（3）吡格列酮作为PPAR-γ激动剂,可增加大鼠L6细胞脂联素的分泌,进而改善胰岛素敏感性。     

胰岛素增敏剂—罗格列酮

据统计目前全世界约有糖尿病患者1亿4千万人,预测到2025年患病人数将增至3亿,其中Ⅱ型糖尿病患者约占90%.Ⅱ型糖尿病的病理生理特点是肝脏、脂肪组织和骨骼肌的胰岛素抵抗以及胰腺β细胞分泌胰岛素异常.胰岛素抵抗,致使骨骼肌和脂肪组织摄取葡萄糖障碍,肝糖输出增加,为代偿胰岛素抵抗,胰腺β细胞需分泌较多的胰岛素.当升高的胰岛素水平仍不足以克服胰岛素抵抗时,持续高血糖使β细胞功能受损,对胰岛素分泌减少,导致糖尿病.游离脂肪酸水平的慢性升高对胰岛β细胞功能也有损害--“脂毒性”,进一步加重了高血糖.