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津力达对胰岛素抵抗大鼠骨骼肌+GLUT4表达的影响 (1)

doi:10.3969/j.issn.1002-7386.2014.15.006

?论著?

津力达对胰岛素抵抗大鼠骨骼肌GLUT4表达的影响

臧莎莎 刘颐轩 宋光耀 王超

作者单位:050017 石家庄市,河北医科大学研究生学院(臧莎莎、刘颐轩);河北省人民医院(宋光耀、王超)

【摘要】 目的 探讨津力达对胰岛素抵抗大鼠骨骼肌GLUT4表达的影响。方法 SD大鼠分为正常对照组(ND

组),高脂对照组(HFD组),津力达组及吡格列酮组,每组6只;灌胃8周后,进行腹腔注射葡萄糖耐量试验并计算曲线下面积(AUC);测得大鼠空腹血糖、胰岛素计算HOMA-IR指数;RT-PCR及western-blotting检测大鼠骨骼肌GLUT4表达。结果 津力达明显改善了30min、60min血糖及AUC,吡格列酮改善了60、120min血糖及AUC(P<0.05);津力达及吡格列酮明显改善HOMA-IR指数(P<0.05);津力达及吡格列酮明显上调了骨骼肌GLUT4的表达。结论 津力达能够上调大鼠骨骼肌GLUT4的表达,改善高脂饮食诱导的胰岛素抵抗。

【关键词】 津力达;胰岛素抵抗;骨骼肌;GLUT4【中图分类号】 R587.1 【文献标识码】 A 【文章编号】 1002-7386(2014)15-2259-03EffectofJinlidaontheexpressionofGLUT4inskeletalmuscleofratswithinsulinresistance ZANGShasha倡

,LIUYixuan倡,SONGGuangyao,etal.倡

InstituteofPostgraduateStudentsofHebeiMedicalUniversity,Shijiazhuang050017,China 【Abstract】 Objective ToinvestigatetheeffectofJinlidaontheexpressionofGLUT4inskeletalmuscleofratswithinsulinresistance.Methods SpragueDawley(SD)ratswererandomlydividedintofourgroups:normaldietgroup(NDgroup),high-fatdietgroup(HFDgroup),highfatdietwithJinlidagroup(Jinlidagroup)andhighfatdietwithpioglitazonegroup(pioglitazonegroup),with6ratsineachgroup.After8weeks,intraperitonealglucosetolerancetest(IPGTT)wasperformedandareaunderthecurve(AUC)wascalculatedbasedonthebloodglucosecurves;bloodglucoseandinsulinweredetectedtocalculateHOMA-IR;theexpressionlevelsofGLUT4inskeletalmuscleweredetectedbyquantitativereal-timepolymerasechainreaction(RT-PCR)andWesternBlot.Results Jinlidaadministrationobviouslyimproved30min,60minbloodglucoseandAUCduringIPGTT,pioglitazoneimprovedsignificantly60min,120minbloodglucoseandAUC(P<0.05),bothJinlidaandpioglitazoneimprovedobviouslyHOMA-IRindex(P<0.05),andbothofthemup-regulatedtheexpressionofGLUT4inskeletalmuscle(P<0.05).Conclusion Jinlidacanup-regulateexpressionofGLUT4inskeletalmuscleofrats,asaresult,whichcanimproveinsulinresistanceinducedbyhighfatdiet. 【Keywords】 Jinlida;insulinresistance;skeletalmuscle;GLUT4

胰岛素抵抗是2型糖尿病的病理基础[1]

。骨骼肌是一关键的代谢组织,能够处置餐后70%~90%葡萄糖,骨骼肌胰岛素抵抗的发生对全身胰岛素的敏感性

产生重要影响[2]

。骨骼肌组织中的葡萄糖转运子4(GLUT4)是胰岛素作用下的主要葡萄糖运载体。高脂饮食诱导的胰岛素抵抗的发生常伴随胰岛素刺激下GLUT4表达及转位的异常。中成药津力达主要用于胰岛素抵抗及2型糖尿病的治疗,但其分子机制尚未明确。本实验主要观察津力达对胰岛素抵抗大鼠骨骼肌GLUT4表达的影响,进一步明确其作用机制。1 材料与方法1.1 主要材料 津力达中成药由河北以岭药业提供;盐酸吡格列酮片,规格15mg/片,由日本武田制药有限公司生产;GLUT4抗体购于Signalway公司,β-actin抗体及辣根过氧化物酶(HRP)标记的二抗购自Pro-teinTechGroup公司;ECL化学发光试剂盒购于上海生

工生物工程股份有限公司。1.2 实验动物 清洁级雄性SD大鼠36只,体重(140±20)g均购自北京维通利华有限责任公司,许可证号:slxk(京)7009-0017。1.3 实验饲料 基础饲料购自河北医科大学实验动物中心,热量组成:碳水化合物65.5%,脂肪10.3%,蛋白质24.2%,总热量为348kcal/100g;自制高脂饲料热量组成:碳水化合物20.1%,脂肪59.8%,蛋白质占20.1%,总热量为501kcal/100g。1.4 方法1.4.1 动物分组:36只雄性SD大鼠随机分为2组:12只予基础饲料喂养,24只予高脂喂养。6周后每组各取6只行正葡萄糖高胰岛素钳夹实验判断IR模型造模成功。基础饲料喂养的剩余6只继续予基础饲料作为正常对照组(ND组);高脂喂养造模成功的18只进一步分组:高脂对照组(HFD组),吡格列酮治疗组

给予4.5mg?kg-1?d-1

,津力达治疗组给予

1.5g?kg-1?d-1

,吡格列酮与津力达溶液用0.5%的羟甲基纤维素钠配置。灌胃给药1次/d,正常、高脂对

照组予同体积0.9%氯化钠溶液灌胃,每周测量体重及统计摄食量。灌胃第8周,腹主动脉放血处死大鼠,留取血清;留取股四头肌标本,-80℃保存备用。1.4.2 高胰岛素-正葡萄糖钳夹试验:60mg/kg戊巴比妥钠腹腔注射麻醉大鼠,行右颈动脉、右颈静脉插管术,导管经皮下由耳后引出并固定,用100U/ml肝素封管,结扎固定于颈后皮肤。插管术后3~5d,待大鼠恢复体重,禁食12h过夜,次日在特制的鼠笼中行清醒状态下高胰岛素-正葡萄糖钳夹实验。测定基础血糖值后,以4mU?kg-1?min-1匀速输注胰岛素,使大鼠体内的胰岛素水平迅速升高。其后每10分钟测定1次静脉血糖,输注并调整30%葡萄糖溶液的输注率,使维持血糖在(5.0±0.5)mmol/L,连续3次以上血糖在上述范围即表明达到稳态,取稳态下5~6次葡萄糖输注率(GIR)的平均值作为大鼠胰岛素敏感性的评价指标[3]。

1.4.3 腹腔注射葡萄糖耐量实验:首先尾静脉放血测得大鼠空腹血糖,然后腹腔注射50%的葡萄糖(2g/kg),注射后用快速血糖测定仪测定5、10、30、60、120min的血糖,并计算葡萄糖曲线下面积(AUC)。

1.4.4 计算HOMA-IR:测得大鼠空腹血糖与胰岛素,胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)=空腹血糖×空腹胰岛素/22.5[4]。

1.4.5 RT-PCR检测:用Trizol法提取小鼠骨骼肌总RNA,RT-PCR采用SyberGreenIGoTaqqPCRMasterMix试剂盒在ABIPRISM7300PCR仪上进行。反应条件:95℃预变性10min,随后95℃变性15s40个循环,58℃退火20s,72℃延伸30s。GLUT4上游引物5’-ATACTCATTCTCGGACGGTTC-3’,下游引物5’-CCCACATACATAGGCACCAA-3’;β-actin上游引物5’-TGTGATGGTGGGTATGGGT-3’,下游引物5’-AG-GATGCCTCTCTTGCTCTG-3’。反应结束后,按照各反应孔Ct值,以β-actin基因为内参,根据公式2-△Ct计算各样品目的基因相对表达量。

1.4.6 骨骼肌GLUT4蛋白表达:采用Western-blot-ting方法测定。冷冻的骨骼肌组织称质量,加入组织裂解液提取蛋白并定量。取30μg进行聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白后转移至聚偏氟乙烯(PVDF)膜,封闭液室温封闭4h,GLUT4、β-actin一抗4℃摇床过夜,洗膜后再加入辣根过氧化物酶(HRP)标记的二抗,室温孵育2h,用ECL化学发光试剂盒暗室显影。

1.5 统计学分析 应用SPSS13.0统计软件,计量资料以珋x±s表示,采用的单因素方差分析,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 腹腔注射葡萄糖耐量实验 与ND组相比,HFD组0、5、30、60、120min血糖及AUC明显升高(P<0.05)。津力达组30、60血糖及AUC较HFD组降低(P<0.05),较ND组升高(P<0.05);吡格列酮组60、120min及AUC较HFD组降低(P<0.05),较ND组升高(P<0.05)。见表1。

2.2 HOMA-IR 与ND组相比,HFD组HOMA-IR指数明显升高(P<0.05);津力达及吡格列酮组

HOMA-IR指数较ND组升高,较HFD组降低(P<0.05)。见表1。

表1 4组血糖和AUC及HOMA-IR比较n=6,珋x±s

 项目ND组HFD组津力达组吡格列酮组

血糖(mmol/L)

 0min4.60±0.326.60±0.52倡5.73±0.385.97±0.38

 5min9.63±0.4712.33±0.55倡10.20±0.679.67±0.60

 10min12.80±1.3216.70±0.8511.83±1.4413.57±0.55

 30min9.70±0.2117.10±0.21倡15.30±0.61倡15.47±0.75倡

 60min7.07±0.4114.47±0.81倡10.13±0.38倡#9.67±0.52倡# 120min5.43±0.098.17±0.15倡6.10±0.26#6.40±0.21#AUC15.72±0.5026.84±0.63倡20.58±0.91倡#20.78±0.55倡#HOMA-IR2.27±0.228.70±0.39倡3.88±0.38倡#3.52±0.34倡# 注:与ND组比较,倡P<0.05;与HFD组比较,#P<0.05

2.3 大鼠骨骼肌GLUT4mRNA及蛋白的表达 骨骼肌GLUT4mRNA及蛋白表达HFD组低于ND组(P<0.05),津力达及吡格列酮组较HFD组mRNA及蛋白表达升高(P<0.05)。见图

1。

图1 不同组间GLUT4蛋白及mRNA表达的比较

A:Westernblot;B:RT-PCR;Ⅰ:正常对照组;Ⅱ:高脂组;Ⅲ:吡格列酮组;Ⅳ:津力达组

3 讨论

随着生活方式的改变,糖尿病的发病率日益增加。中医药作为祖国传统医学在医学体系中占据重要地位,近年来一些中成药的降糖效果得到了人们的认可,在糖尿病治疗方面取得了一定成果。本课题研究的主要内容是降糖药物津力达,它是一种中成药,由人参、黄精、苍术(炒)、苦参、麦冬、地黄等十几味中药制成,但其具体的降糖机制尚不明确。

胰岛素抵抗(insulinresistance,IR)主要表现为胰

岛素对其靶组织的生理效应降低,胰岛素介导下骨骼肌、脂肪组织对葡萄糖的摄取、利用或储存的效力减弱[3]

。骨骼肌是胰岛素刺激葡萄糖利用的主要组织,因而也是IR的主要部位。骨骼肌IR的发生对于全身

IR的发生发挥重要作用[4]

葡萄糖转运子4(GLUT4)是一种糖蛋白,主要存在于胰岛素敏感组织如骨骼肌、心肌和脂肪细胞中,直

接参与细胞对葡萄糖的摄取和转运[5]

。GLUT4是骨骼肌细胞利用葡萄糖的主要限速步骤,其表达减少或转运障碍直接导致骨骼肌对葡萄糖的摄取障碍,进而

导致高血糖[6]

。未受到刺激时90%GLUT4分布在细胞内:如微粒体、高尔基复合体、管型囊等囊泡样结构中,当肌肉收缩或受到胰岛素刺激后通过胰岛素受体-胰岛素受体底物1-磷脂酰肌醇3激酶-AKT/PKB等一系列信号转导通路使得GLUT4转位到细胞膜来摄取

葡萄糖[7]

。本研究中高脂饮食组与正常组比较,骨骼肌GLUT4mRNA及蛋白的表达明显减低,因而摄取葡萄糖的能力减低,HOMA-IR升高,出现了胰岛素抵抗,

津力达干预之后明显上调了骨骼肌GLUT4的表达,改

善了HOMA-IR及曲线下面积AUC。

综上,本研究发现高脂饮食会诱导胰岛素抵抗的发生,伴随骨骼肌组织GLUT4表达的下调;津力达干预可以上调GLUT4的表达,增加葡萄糖的摄取,改善胰岛素抵抗,为津力达的临床应用提供了分子水平的理论支持。

参考文献

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2 PedersenBK,FebbraioMA.Muscles,exerciseandobesity:skeletalmus-

cleasasecretoryorgan.NaturereviewsEndocrinology,2012,8:457-465.3 高宇,宋光耀,王敬,等.高脂喂养及罗格列酮干预对老年大鼠骨骼

肌脂肪酸转位酶表达的影响.中华老年医学杂志,2007,26:931-934.4 李宝毅,谢云.HOMA评估法及其研究进展.中国糖尿病杂志,2008,16:126-128.

5 LetoD,SaltielAR.Regulationofglucosetransportbyinsulin:trafficcon-

trolofGLUT4.NatRevMolCellBiol,2012,13:383-396.6 KongD,SongG,WangC,etal.Overexpressionofmitofusin2improves

translocationofglucosetransporter4inskeletalmuscleofhighfatdietfedratsthroughAMPactivatedproteinkinasesignaling.MolMedRep,2013,8:205-210.

7 刘传道,江钟立.GLUT4转位和活性的研究进展.中国康复医学杂

志,2004,19:313-315.

(收稿日期:2014-01-14)

doi:10.3969/j.issn.1002-7386.2014.15.007

?论著?

肾炎宁对IgA肾病大鼠肾脏转化生长因子Smad2

信号传导系统的影响

梁建英 陈欣华 苏白玉 寇立巧 高艳 郭登洲

作者单位:050011 河北省石家庄市第一医院干部科(梁建英),心内科(陈欣华),内分泌科(苏白玉);河北省石家庄市第二医院病案科(寇立巧);唐山职业技术学院(高艳);河北省中医院(郭登洲)

【摘要】 目的 观察肾炎宁对IgA肾病(IgAN)大鼠肾脏病理学改变的影响,以探讨该方剂针对IgAN的治疗效果以及作用和机制。方法 将30只健康雄性SD大鼠,适应性喂养1周后按重量(g)随机分为3个组,每组分为10只,分别分为正常组、模型组和肾炎宁组。除正常组外其余2组均给予隔日1次口服0.1%牛血清白蛋白(BSA)酸化水共6周,在第7周开始后每周连续给3d尾静脉注射BSA缓冲溶液,共连续给6周,并于第8周末追加注射葡萄球菌肠毒素B(SEB),每周只给1次,共给连续3周后以复制IgAN实验模型,正常组大鼠口服及注射均等量0.9%氯化钠注射液。于第9周末开始对肾炎宁组给予肾炎宁煎剂灌胃服用,正常组组、模型组均灌服等量0.9%氯化钠注射液,总共给药8周。并分别于造模型前、造模型后第6个周末、8个周末、12个周末、第16个周末用代谢笼收集24h的尿液,并进行24h的尿蛋白定量测定。于16周末处死实验大鼠,股动脉取血样,留取实验大鼠肾脏组织,在光镜观察大鼠肾小球的变化,免疫荧光观察IgA沉积情况,免疫组化及聚合酶链反应(PCR)对肾组织中Smad2进行半定量分析。结果 与正常组比较,模型组和肾炎宁组阳性增强的核占小球细胞的百分比值显示显著增加(P<0.05),与模型组比较,肾炎宁组的表达情况明显低下(P<0.05)。RT-PCR结果可以显示:与正常组相比较,模型组和肾炎宁组Smad2mRNA的值显著增加(P<0.05),与模型组比较,肾炎宁表达情况明显降低(P<0.05)。结论 肾炎宁能够抑制受体活化性蛋白smad2的表达,从而抑制IgAN大鼠肾脏中smad2信号传导通路的激活,减少大鼠肾脏ECM沉积,延缓IgAN的进程。

【关键词】 IgA肾病;肾炎宁;动物实验;肾脏转化生长因;smad2信号传导系统【中图分类号】 R692.6 【文献标识码】 A 【文章编号】 1002-7386(2014)15-2261-03

IgA肾病又称Berger病,是指肾小球系膜区以IgA

或IgA沉积为主的一种原发性肾小球肾炎,临床上典

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