胰岛素抵抗大鼠骨骼肌组织中糖原合成酶激酶-3的表达及意义

目的:观察饮食诱导的胰岛素抵抗(IR)大鼠骨骼肌组织中糖原合成酶激酶3(GSK3)的表达变化状况,探讨GSK3在IR发生过程中的作用。方法:将40只Wistar大鼠随机分为正常组、模型组、饮食组和运动组,每组10只。模型组、饮食组和运动组均喂以高糖高脂饲料,4周后饮食组大鼠改以常规饲料喂养6周,运动组则继续在高糖高脂饲料基础上加以游泳运动6周。定期检测大鼠体质量(BW)、血甘油三脂(TG)和胆固醇(TC)、空腹血糖(FPG)和胰岛素水平(FINS),计算胰岛素敏感指数(ISI),并于11周后采用Westernblot法检测各组大鼠骨骼肌中GSK3的含量。结果:高脂高糖饮食4周后,模型组、饮食组及运动组大鼠的FPG水平与正常组比较差异不明显(P>0.05),但FINS水平均明显高于正常组,ISI均明显低于正常组,差异均有统计学意义(P<0.05)。饮食组与运动组分别经过6周的干预后,饮食组与模型组相比,FPG、FINS水平均明显降低,ISI明显升高,差异有显著性(P<0.05),运动组与模型组相比,FPG、FINS水平也明显降低,ISI明显升高,差异有显著性(P<0.05)。Westernblot结果示模型组、饮食组及运动组大鼠骨骼肌中GSK3的含量均较正常组增高(P<0.05),且饮食组与运动组大鼠骨骼肌中GSK3的含量分别较模型组减少23.22%(P<0.01)及27.24%(P<0.01)。结论:饮食控制和运动锻炼均可显著降低空腹血糖和胰岛素水平,增加胰岛素敏感性,其机制与细胞中GSK3蛋白表达水平降低有关。     

糖原合成酶激酶3与神经疾病

糖原合成酶激酶3(glycogen synthase kinase 3,GSK-3)为一种丝/苏氨酸蛋白激酶,是细胞内多种信号转导通路中的重要成分。GSK-3不仅参与细胞内糖代谢,而且还参与多种重要生理和病理过程中细胞增殖、分化和凋亡。GSK-3广泛表达于神经系统,参与调控阿尔茨海默病、精神分裂症、双向情感障碍等神经系统疾病的进程。因而,GSK-3可望成为治疗神经系统疾病的新靶点。     

饮食对胰岛素抵抗大鼠脂肪组织中糖原合成酶激酶3β表达的影响

目的探讨饮食治疗对胰岛素抵抗大鼠脂肪组织中糖原合成酶激酶3β（GSK-3β）表达的影响。方法30只SPF级雄性Wistar大鼠随机分为2组，正常对照组（10只，常规饲料喂养）、模型组（20只，高脂饲料喂养；4w后模型形成）。模型组随机分为2个亚组（胰岛素抵抗组和饮食干预组，每组10只），胰岛素抵抗组继以高脂饲料喂养，饮食干预组给予普通饲料喂养。6w后，用Western-blot方法检测各组大鼠附睾脂肪组织中GSK-3β的表达，对比各组的表达差异；定期检测大鼠体重、空腹血糖及血浆胰岛素、血甘油三酯和胆固醇，并计算胰岛素敏感指数。结果高脂饲料喂养4w后，与正常对照组比较，模型组大鼠体重、空腹血糖、胰岛素、胆固醇、甘油三酯显著升高（P〈0．05或P〈0．01），胰岛素敏感指数显著下降（P〈0．01），胰岛素抵抗模型诱导成功；饮食干预6w后与胰岛素抵抗组大鼠比较，脂肪组织中GSK-3β的表达显著下降（P〈0．05）；与正常对照组比较，差异无统计学意义。结论饮食干预能改善大鼠机体胰岛素抵抗，可能与下调脂肪组织GSK-3β的表达有关。     

糖原合成酶激酶-3β与肿瘤的研究进展

糖原合成酶激酶-3β（GSK-3β）是普遍存在于真核细胞中的一种多功能丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶,参与Wnt／β-eatenin、NF-κB及PI3K／AKT／mTOR等多条细胞信号转导通路。近年研究发现,GSK-3β除了参与糖代谢外,还参与细胞内多种生理病理过程,如细胞的分化、增殖和凋亡等,其活性异常与多种肿瘤的发生、发展、侵袭、转移和预后密切相关,已成为许多疾病治疗的靶点。     

表达纯化糖原合成酶激酶3β的两种方法比较

目的建立一套高纯度、高活性表达糖原合成酶激酶3β的技术。方法分别采用大肠杆菌和杆状病毒昆虫细胞蛋白表达系统表达糖原合成酶激酶3β,通过His和GST标签两步纯化目的蛋白,SDS-PAGE观察目的蛋白的纯度,激酶反应观察目的蛋白的活性。结果大肠杆菌表达纯化的糖原合成酶激酶3β占纯化后总蛋白的量为54%,昆虫细胞表达纯化的糖原合成酶激酶3β占纯化后总蛋白的量为96%;昆虫细胞来源的目的蛋白比大肠杆菌来源的目的蛋白活性高一倍左右。结论相比大肠杆菌表达的糖原合成酶激酶3β,昆虫细胞表达的目的蛋白具有更高的纯度和活性。     

糖原合成酶激酶3β基因高表达对巨噬细胞功能的影响

目的:了解高表达糖原合成酶激酶3β(GSK3β)对巨噬细胞功能的影响.方法:构建pcDNA3.1-GSK3β真核表达载体,脂质体转染小鼠巨噬细胞RAW264.7,G418筛选获得GSK3β高表达细胞系;采用中性红染色法、Griess法和结晶紫染色法分别测定巨噬细胞吞噬功能、细胞上清中一氧化氮(NO)含量和肿瘤坏死因子(TNF)活性.结果:小鼠巨噬细胞系RAW264.7高表达GSK3β,经酶切鉴定和测序证明一致,能抑制巨噬细胞吞噬功能(抑制率20.4%,P＜0.05)和脂多糖(LPS, 1 μg/ml)诱导的巨噬细胞NO的产生(抑制率25.6%,P＜0.01),促进TNF的产生(增加率28.8%,P＜0.01).结论:GSK3β具有调节巨噬细胞参与炎症免疫反应的功能.     

TGFβ1对人肾小管上皮细胞表达糖原合成酶激酶-3β的影响

目的 研究转化生长因子β1(transforming growth factor β1, TGFβ1)对人肾小管上皮细胞株(human kidney proximal tubular epithelial cell line, HKCs)表达糖原合成酶激酶3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)的影响.方法 将体外培养的的HKCs随机分为4组:正常对照组(C组):无血清培养基(free serum medium, FSM)培养; Ta组、Tb组和Tc组:用含不同浓度TGFβ1(Ta组:ng/ml,Tb组:0ng/ml,Tc组:0ng/ml)的FSM培养.12h后,分别用RT-PCR、Western blot检测HKCs GSK-3β的mRNA、总蛋白表达量以及蛋白磷酸化水平.结果 (1)GSK-3β mRNA和总蛋白在各组间表达量差异无统计学意义(P＞0.05),和C组相比各T组GSK-3β蛋白磷酸化水平显著升高(P＜0.01);(2)Tb组与Tc组相比,GSK-3β磷酸化水平更高(P＜0.01);(3)Tb组与Tc组相比,GSK-3β磷酸化水平差异无统计学意义(P＞0.05).结论 TGFβ1虽不影响HKCs的GSK-3β mRNA和总蛋白表达量,但能提高GSK-3β蛋白磷酸化水平,后者可能参与TGFβ1诱导的 HKCs转分化过程.     

糖原合成酶激酶-3及其抑制剂研究进展

糖原合成酶激酶-3（glycogen synthase kinase-3 ,GSK-3）是一种多功能的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,是细胞内多种信号转导通路中的重要成分,不仅参与细胞内糖代谢过程而且还参与细胞增殖、细胞分化和细胞凋亡等多种重要生理过程。GSK-3活性受多种机制调节,其活性调节异常时可引起多种重大疾病如糖尿病、神经退行性疾病和肿瘤等。GSK-3已成为许多疾病治疗靶点,目前针对GSK-3靶点开发的抑制剂主要是ATP竞争性的小分子GSK-3抑制剂。 本文对GSK-3、它与多种重要疾病发生的关系,以及目前开发的GSK-3抑制剂进行了综述。     

糖原合成酶激酶3与双相情感障碍

介绍糖原合成酶激酶3(GSK3)的特性、致凋亡作用以及GSK3与双相障碍治疗药物和动物模型研究,探讨其在双相障碍发生发展和药物治疗中的地位和作用。     

糖原合成酶激酶-3β参与调控细胞凋亡的机制研究

目的 研究糖原合成酶激酶-3β（GSK-3β）参与调控细胞凋亡的作用机制。方法 以化疗药物5．FU诱导结直肠癌细胞株col0320凋亡，以无机离子锂抑制GSK-3β活性，用Western Blot检测凋亡细胞总GSK-3β，同时分离细胞核与细胞浆蛋白，分析细胞核／浆GSK-3β水平。结果 对照组细胞GSK-3β主要位于胞浆中，凋亡组细胞总的GSK-3β水平没有明显改变，但发生了细胞浆到细胞核的迁移。其选择性活性抑制剂LiCl可抑制5-Fu诱导的细胞凋亡，但不能抑制GSK-3β浆／核迁移。结论 GSK-3β以细胞浆／核迁移方式参与并促进了5-FU诱导的结直肠癌细胞凋亡，有助于进一步深入了解GSK-3β的生物学特性，在肿瘤研究中，有助于阐明肿瘤发生的机理，为肿瘤的治疗提供了一个新的思路。     

糖原合成酶激酶3β参与神经病理性疼痛的研究进展

神经病理性疼痛（NP）是临床常见的疼痛类型,约占慢性疼痛患者的20%,因疼痛程度重、治疗难度大,严重危害患者的身心健康,其发病机制和治疗靶点一直是疼痛领域研究的热点。糖原合成酶激酶3（GSK-3）是丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶的一种,最初被视为胰岛素依赖性糖原合成的关键蛋白激酶,随后越来越多的研究提示：GSK-3参与调节多种细胞功能活动,能够使多种底物发生磷酸化,包括细胞结构蛋白、转录因子和细胞分裂起始因子等,在蛋白质合成、信号传递、细胞增殖与分化、神经功能和肿瘤形成等多种细胞生理活动中扮演重要角色。GSK-3在哺乳动物中有GSK-3α和GSK-3β2种亚型,GSK-3β通过介导炎症反应参与NP的发生发展过程,应用其抑制剂可以减轻模型动物的NP症状。现对GSK-3β影响NP病理过程的相关文献进行综述,总结GSK-3β在NP中的作用,为NP发病机制和治疗药物研发提供新的靶点和方向。     

糖原合成酶激酶3β对卵巢癌顺铂耐药性的影响及其机制研究

目的 :探讨糖原合成酶激酶3β(glycogen synthase kinase,GSK-3β)对卵巢癌顺铂耐药性的影响及机制。方法 :运用氯化锂(lithium chloride,Li Cl)增加失活性GSK-3β即p-GSK-3β表达,MTT法筛选合适的Li Cl浓度和作用时间并检测顺铂的半数抑制浓度,流式细胞仪检测p-GSK-3β(ser9)的表达量,免疫荧光观察其细胞内定位情况。结果:据MTT结果选择Li Cl 20 mmol/L处理6 h,处理后24、48、72 h,SKOV3细胞顺铂的半数抑制浓度从处理前的(20.37±0.56)、(7.79±0.72)、(2.8±0.32)μg/ml增加至(27.57±0.81)、(12.15±1.00)、(5.84±0.64)μg/ml,差异均有统计学意义。流式结果显示,Li Cl处理后SKOV3细胞内p-GSK-3β(ser9)的平均荧光强度由处理前的661.67±37.63增加到1 191.33±30.37,差异有统计学意义(P<0.05)。免疫荧光结果提示,Li Cl处理后SKOV3细胞核内p-GSK-3β(ser9)表达上调。结论:Li Cl预处理后卵巢癌细胞顺铂耐药性的增强可能与GSK-3β失活性磷酸化水平增加,尤其是与核内水平上调有关。     

糖原合成酶激酶3β活性调节机制的分子动力学模拟

目的:探讨研究糖原合成酶激酶(GSK-3β)的活性调节机制.方法:利用Desmond 9.0软件对GSK-3β-轴素复合物和GSK-3β-FRATtide复合物进行分子动力学模拟研究.结果:与GSK-3β-轴素复合物相比,在GSK-3β-FRATtide复合物中,Lys205同Glu211、Asn213之间的氢键作用消失,Lys205与Glu211不能形成稳定的盐键;FRATtide的Arg219与GSK-3β的Asp264,GSK-3β的Gly259与Arg220之间能形成稳定的氢键.此外,Phe67和Phe93显示出位置的偏移.这些都将导致GSK-3β活性环的构象变化进而抑制GSK-3β的催化活性.结论:GSK-3β的活性调节是通过改变其活化环构象来实现的.     

母体铅暴露对仔鼠海马组织中糖原合成酶激酶-3βmRNA表达的影响

目的:观察母体铅暴露对仔鼠学习记忆及海马组织内精原合成酶激酶-3β(GSK-3β)mRNA表达的影响.方法:雌性小鼠40只,自妊娠第1天开始经饮水染铅,高、中、低剂量铅暴露组分别饮用0.3、1.0和3.0 g/L的醋酸铅水,对照组饮蒸馏水,至仔鼠出生后第21天断乳为止.抽取各组仔鼠10只,在出生后第7、14、21天分别测其血液和海马组织中铅水平;在出生后第21天时,进行Y型迷宫实验,并采用RT-PCR方法测定海马组织中GSK-3βmRNA的相对表达量.结果:4组仔鼠第7、14、21天血铅和海马组织铅水平随时间和染毒剂量的增加而变化(血清:F组间=315.204,F时间=16.427;F交互=53.125,P均<0.05.海马:F组间=256.205;F时间=7.312;F交互=10.213,P均<0.05);与对照组相比,各剂量铅暴露组血液和海马组织铅水平显著升高(P<0.05).第21天4组仔鼠的学习记忆能力(TI和T2)差异有统计学意义(F组间=43.312,F时间=72.345,F交互=83.532,P均<0.05),记忆保持率(T3)差异亦有统计学意义(F=18.264,P=0.013);低、中、高剂量铅暴露组T1、T2高于对照组,T3低于对照组(P均<0.05).4组仔鼠海马组织中GSK-3β mRNA的表达量比较,差异有统计学意义(F=37.263,P<0.001),低、中、高剂量铅暴露组均较对照组明显升高(P<0.05).结论:母体铅暴露导致铅在仔鼠体内蓄积,蓄积的铅通过诱导海马内GSK-3β mRNA的高表达,造成神经系统功能的损害,从而引起仔鼠学习记忆能力下降.     

糖原合成酶激酶3与消化系统肿瘤关系研究

糖原合成酶激酶3是一种丝/苏氨酸蛋白激酶,它的活性受磷酸化和非磷酸化机制调节;其生物学活性与磷酸化密切相关,它通过磷酸化调节肿瘤细胞内Wnt、Ras/Raf/丝裂原活化蛋白激酶和核因子κB等通路中的关键因子的活性,调控这些信号通路的活化,对肿瘤细胞的蛋白表达、增殖和凋亡产生重要的影响。目前的研究表明,糖原合成酶激酶3对不同的肿瘤细胞增殖和凋亡的作用并不一致。     

慢性铝中毒对大鼠端脑和海马中糖原合成酶激酶3β的影响

目的探讨慢性铝中毒大鼠端脑和海马中糖原合成酶激酶3β(GSK-3β)的表达。方法 6月龄雌性SD大鼠60只随机分为正常组、口服铝组和腹腔注射铝组,每组20只。正常组饲喂正常饲料,口服铝组饲喂25 mg.g-1的含AlCl3.6H2O饲料,腹腔注射铝组腹腔注射9 g.L-1的灭菌AlCl3.6H2O溶液,每周3次。3个月后,股动脉放血处死大鼠。酶联免疫吸附测定法检测海马细胞中GSK-3β蛋白的表达;反转录聚合酶链反应检测海马和端脑中GSK-3β基因的表达。结果与正常组比较,GSK-3βmRNA在口服铝和腹腔注射铝组大鼠端脑和海马中均高表达(P<0.05);腹腔注射铝组海马中GSK-3βmRNA表达高于口服铝组(P<0.05)。口服铝组和腹腔注射铝组大鼠海马中GSK-3β蛋白表达与正常组比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论慢性铝中毒后,端脑与海马中GSK-3β基因表达水平均明显升高。     

孕酮对新生鼠缺氧缺血性脑损伤后脑组织糖原合成酶激酶-3β的影响

目的探讨孕酮对缺氧缺血性脑损伤新生鼠皮层和海马糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)水平的影响。方法40只7日龄新生Wistar大鼠随机分成假手术组、缺氧缺血组、孕酮4 mg组、孕酮8 mg组和孕酮16 mg组。假手术组腹腔注射溶剂芝麻油,缺氧缺血组于缺氧前30 min腹腔注射溶剂芝麻油,孕酮组于缺氧前30 min腹腔注射相应剂量的孕酮溶液,建立缺氧缺血脑损伤动物模型。24 h后动物全部处死,采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测脑组织中GSK-3β的含量。结果缺氧缺血组新生鼠皮层和海马组织中GSK-3β水平明显高于假手术组(P<0.01),孕酮4 mg、8 mg、16 mg组皮层和海马组织中GSK-3β水平均明显低于缺氧缺血组(P<0.05)。结论缺氧缺血可升高新生鼠皮层和海马GSK-3β水平,孕酮通过降低新生鼠缺氧缺血时皮层和海马组织中GSK-3β水平发挥对缺氧缺血性脑损伤的保护作用。     

糖原合成酶激酶3β及Bax在脑缺血再灌注损伤中的变化及EPO干预作用研究

目的 观察糖原合成酶激酶3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)及Bax在脑缺血再灌注损伤EPO干预中的变化,探讨促红细胞生成素(EPO)对大鼠缺血再灌注损伤的作用.方法 采用血管阻断法制作大鼠单侧(左)脑缺血再灌注模型.将54只SD大鼠随机分为正常组6只、缺血再灌注组24只和EPO治疗组24只,观察时相点为缺血后6、12、24、48h,观察脑组织含水量变化,HE染色进行脑组织病理观察及细胞计数,TUNEL法检测海马区细胞凋亡变化,免疫组织化学染色及WB法观察GSK-3β和Bax的表达变化.结果 EPO组病理变化较对照组轻,脑组织含水量较对照组显著减少,EPO组缺血24h及48h平均脑组织细胞数显著多于对照组、TUNEL阳性细胞数量显著少于对照组.EPO组GSK-3β和Bax免疫组化染色阳性细胞数量明显下降,蛋白水平显著下降.结论 EPO能有效抑制大鼠脑缺血再灌注后脑组织水肿及细胞凋亡发生,可能与其使GSK-3β和Bax活性的降低有关.     

“标本配穴”电针对胰岛素抵抗大鼠下丘脑磷酸化糖原合成酶激酶3β表达的影响

目的观察"标本配穴"电针对高脂饮食诱导的胰岛素抵抗(IR)模型大鼠下丘脑中磷酸化糖原合成酶激酶3β(p-Ser9-GSK3β)表达的影响。方法将30只雄性Wistar大鼠随机分为正常对照组、模型组、"标本配穴"电针组各10只。正常对照组给予普通饲料喂养,另2组给予高脂饲料喂养诱导成胰岛素抵抗模型。"标本配穴"电针组大鼠给予电针刺激关元、足三里、中脘、丰隆穴,每周5次,持续8周。治疗前后检测大鼠体重(BW)、空腹血糖(FBG)、血浆胰岛素(FINS)水平,并计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR);采用免疫组化法检测各组大鼠下丘脑组织中磷酸化GSK-3β(Ser9位点)蛋白的表达。结果高脂饲料喂养8周时,与正常对照组比较,模型组大鼠BW、FBG、FINS、HOMA-IR均显著升高(P0.01)。经8周电针治疗后,与正常对照组比较,模型组大鼠BW、FBG、FINS、HOMA-IR、p-GSK3β蛋白表达均显著升高(P0.01);与模型组比较,"标本配穴"电针组大鼠BW、FBG、FINS、HOMA-IR、p-GSK3β蛋白表达均显著下降(P0.05,P0.01)。结论 "标本配穴"电针治疗可有效减轻体重及调节葡萄糖代谢紊乱,显著下调胰岛素抵抗大鼠下丘脑磷酸化GSK3β蛋白的表达,这可能是电针改善胰岛素抵抗的机制之一。