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黄芩苷、小檗碱和葛根素体外胰岛素抵抗细胞差异化降糖作用研究
探讨中药成分黄芩苷、小檗碱、葛根素和甘草苷对肝胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)细胞糖代谢的改善作用.采用胰岛素和地塞米松联合诱导建立IR-HepG2细胞模型,给药24 h测定不同剂量黄芩苷、小檗碱、葛根素和甘草苷对葡萄糖消耗量、糖原含量和细胞活性的影响.结果显示,与IR模型组相比,除甘草苷和1μmol· L-1黄芩苷组外,各给药组均显著升高葡萄糖消耗量;黄芩苷组(10,20,50 μmol·L-1)、小檗碱组(5,10,20,50 μmol·L-1)和葛根素组(40,80,160 μmol·L-1)显著增加细胞内肝糖原含量;而甘草苷降糖作用不明显.在此基础上,重点研究黄芩苷、小檗碱和葛根素对IR-HepG2细胞葡萄糖转运蛋白(GLUTs)表达水平的影响.qPCR结果显示IR-HepG2细胞GLUT1和GLUT4基因mRNA表达比正常组低.5,20 μmol·L-1小檗碱下调IR-HepG2细胞GLUT1基因mRNA水平;20,40,80 μmol· L-1葛根素上调GLUT1基因mRNA水平.10,20,50μmol· L-1黄芩苷和20 μmol·L-1小檗碱上调GLUT4基因mRNA水平,40,80 μmol·L-1葛根素下调GLUT4基因mRNA水平.Western blot法检测结果显示,与正常组相比,IR-HepG2细胞GLUT1和GLUT4蛋白表达降低,GLUT2表达升高.10,20,50μmol·L-1黄芩苷上调GLUT2和GLUT4蛋白表达;20 μmol·L-1小檗碱升高GLUT2蛋白表达,10,20μmol· L-1小檗碱增加GLUT4蛋白表达;20,40,80μmol·L-1葛根素上调GLUT1和GLUT2蛋白表达.以上成分体外差异化影响GLUT1/2/4表达,可以有效调节葡萄糖转运的瞬时响应和长期响应.降糖途径分析显示黄芩苷和葛根素与油酸诱导IR-HepG2细胞降糖作用途径环节及效应强弱存在一定程度差异,而小檗碱和甘草苷在2种不同诱因的IR-HepG2细胞中无明显差异.体外研究初步表明黄芩苷、小檗碱和葛根素具有体外差异化降糖作用,可加速糖转运增加糖原合成调节糖代谢改善肝IR.
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药根碱多重调控脂肪胰岛素抵抗细胞葡萄糖转运蛋白的降糖效应研究
该实验采用3T3-L1前脂细胞诱导分化的成熟脂肪细胞,1μmol· L-地塞米松诱导建立稳定胰岛素抵抗(IR)模型,在此基础上研究药根碱对脂肪IR细胞降糖效应,重点研究其对葡萄糖转运体系的多重调控.细胞给药分组如下:正常组、IR模型组、10μmol·L-1罗格列酮阳性组、药根碱组(0.5,1,5,10,20 μmol·L-).以葡萄糖氧化酶法检测不同时间点(12,24,30,36,48 h)3T3-L1细胞培养液葡萄糖含量,甘油磷酸氧化酶法测定细胞内甘油三酯含量,CCK-8法检测细胞活力;Western blot法检测胰岛素受体底物2(IRS2)、磷脂酰肌醇3-激酶调节亚基1(PI3KR1)、磷酸化蛋白激酶B[p-AKT(Ser473)]、磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶[p-AMPK(Thr172)]、葡萄糖转运蛋白(GLUT4/1/2)等蛋白的表达水平.结果表明,与正常组相比,IR模型组葡萄糖消耗量显著降低(P<0.01);与IR组比较,0.5,1,5,10,20μmol·L-1药根碱及罗格列酮组给药36,48 h显著升高IR-3T3-L1脂肪细胞葡萄糖消耗量(P<0.01),药根碱佳作用时间为48 h.1,5,10,20 μmol·L-药根碱作用48 h后,3T3-L1脂肪细胞内甘油三酯含量降低(P<0.05).各浓度药根碱和罗格列酮组不同程度显著上调IRS2,PI3 KR1,p-AKT,p-AMPK,GLUT4/1/2等蛋白表达水平(P<0.01).药根碱对IR-3T3-L1脂肪细胞降糖降脂药效推测,激活胰岛素降糖通路IRS2/PI3 KR 1/p-AKT/GLUT4,增加p-AMPK表达激活GLUT4/1/2来减轻脂肪IR.
关键词: 药根碱 葡萄糖转运蛋白 降糖效应 胰岛素抵抗 3T3-L1脂肪细胞 -
RNA干扰Glut1表达对MCF-7细胞增殖的影响
葡萄糖转运蛋白(glucose transporter proteinl,Glut1)是哺乳动物转运葡萄糖跨过细胞膜进入细胞重要的载体[1].许多研究证实不同来源的恶性肿瘤Glut1表达水平升高.目前研究表明:Glut1可能与恶性肿瘤的发生发展有关.本研究探讨RNA干扰Glut1表达对MCF-7细胞生长增殖的抑制作用,探索肿瘤基因治疗的新途径.
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运动对葡萄糖转运蛋白4介导的骨骼肌糖摄取调节机制的研究进展
葡萄糖转运蛋白4(glucose transporter 4,Glut 4)是骨骼肌细胞中主要的葡萄糖转运载体[1],它所介导的葡萄糖转运是骨骼肌糖代谢的主要限速步骤[2].大量研究发现,Glut 4的紊乱将导致骨骼肌对葡萄糖的摄取、利用减少,而骨骼肌是全身葡萄糖利用主要的组织,约占整个葡萄糖转运的80%.
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葡萄糖转运蛋白4与糖尿病胰岛素抵抗相关性研究进展
糖尿病是葡萄糖的利用障碍与生成增加,导致血液中葡萄糖浓度增加,碳水化合物、脂肪、蛋白质等代谢紊乱,多种器官慢性损伤、功能障碍和衰竭的一种疾病.Yang等[1]研究显示:糖尿病目前已成为中国主要的公共卫生问题,糖尿病总发病率和前糖尿病状态分别为9.7%和15.5%,即我国约有9240万成年糖尿病患者和1亿4820万人处于前糖尿病状态.
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运动对糖尿病大鼠骨骼肌GLUT 4和MAPK的作用
目的研究适量运动对糖尿病大鼠骨骼肌葡萄糖转运蛋白(GLUT4)和丝裂素活化蛋白激酶(MAPK)活性的作用.方法 40只SD大鼠分为四组:糖尿病非运动组,糖尿病运动组,正常非运动组和正常运动组.运动组进行1 2周的中等强度的跑步训练.结果 (1)糖尿病大鼠血糖浓度增高,血胰岛素浓度降低;骨骼肌组织葡萄糖转运蛋白(GLUT4)含量下降;肝脏、胰腺和骨骼肌的丝裂素活化蛋白激酶(MAPK)活性下降.(2)糖尿病运动组大鼠经12周跑步训练后,血糖浓度下降,血胰岛素浓度升高;骨骼肌组织的GLUT4含量增加;肝脏,骨骼肌和胰腺的MAPK活性增加.结论适量运动可增加骨骼肌GLUT4的蛋白含量以及增强肝脏和骨骼肌MAPK的活性,这可能是运动改善糖尿病糖代谢紊乱的机制之一.
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大黄酸上调糖尿病大鼠脂肪组织PPAR-γ及GluT-4表达并改善胰岛素敏感性
目的 探讨大黄酸改善糖尿病大鼠脂肪组织胰岛素敏感性及降血糖的作用机制.方法 雄性Wistar大鼠随机分为对照组(NC,n=15)及糖尿病造模组(DM,n=40),DM组成模后随机分为糖尿病模型组(DM-C,n=15)和糖尿病大黄酸治疗组(DM-T,n=15).DM-T组予大黄酸100 mg·kg-1·d-1灌胃11周.实验末检测各组大鼠FBG、FIns、TG、TC、胰岛素敏感指数(ISI)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPAR-γ)及葡萄糖转运蛋白4(GluT-4)在脂肪组织的表达水平.结果 17周末DM-C组较NC组FBG、TG明显升高,ISI明显降低,脂肪组织PPAR-γ及GluT-4蛋白表达明显降低;DM-T组较DM-C组FBG明显降低;ISI明显升高;脂肪组织PPAR-γ蛋白表达明显升高,积分光密度有统计学差异; GluT-4蛋白表达明显升高,积分密度(ID)有统计学差异.结论 大黄酸可上调糖尿病大鼠脂肪组织PPAR-γ及GluT-4蛋白表达,降血糖并改善胰岛素敏感性.
关键词: 胰岛素敏感性 大黄酸 脂肪组织 过氧化物酶体增殖物激活受体 葡萄糖转运蛋白 -
糖尿病对大鼠脑内葡萄糖转运蛋白表达的影响
目的 探讨糖尿病(DM)对大鼠脑内葡萄糖转运蛋白1(GluT-1)和GluT-3表达的影响.方法 应用免疫荧光检测DM大鼠脑内海马和皮质部位GluT-1和GluT-3表达情况.结果 正常组大鼠海马部位GluT-1和GluT-3表达多于皮质部位.DM组大鼠脑内GluT-1表达减少(P<0.01),GluT-3表达在海马部位有所增加(P<0.01),皮质部位无明显变化(P>0.05).结论 糖尿病引起脑内GluT-1和GluT-3表达水平变化,继而脑内葡萄糖转运发生相应变化以适应脑内能量代谢.
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GluT1基因多态性与糖尿病肾病预后的关系
目的 探索葡萄糖转运蛋白(GluT1)基因多态性与糖尿病肾病(DN)预后的关系.方法 应用PCR-RFLP方法对102例DN患者的GluT1基因多态性进行观察,分析并比较不同基因型患者的临床特征,并对其中61例DN患者进行了1~7年的随访.结果 (1)GluT1基因XbaI(+)、XbaI(-)两种等位基因在正常人群的发生频率分别为79%和21%,在DN患者中的发生率分别为72%和28%,DN组XbaI(-)等位基因和XbaI(-/-)基因型的发生频率明显高于正常人群(P<0.05).(2)XbaI(+/+)、XbaI(+/-)、XbaI(-/-)三种基因型患者的平均肾存活时间分别为67个月,67个月,44个月,XbaI(-/-)基因型患者的肾存活率明显低于XbaI(+/+)和XbaI(+/-)基因型患者(P<0.05).结论 GluT1基因XbaI(-)等位基因不仅与DN的易感性相关,而且与DN的预后有关.
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代谢综合征患者大网膜脂肪组织中胰岛素受体底物-1和葡萄糖转运蛋白-4m RNA表达的研究
代谢综合征(MS)的病理生理基础是胰岛素抵抗,其发生机制十分复杂,迄今尚未完全阐明.本研究采用一步法半定量逆转录(RT)-PCR技术,测定MS患者大网膜脂肪组织中胰岛素受体底物-1(IRS-1)和葡萄糖转运蛋白-4(Glut4)mRNA的表达水平,探讨其在MS发病中的作用.
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肥胖通往糖尿病的分子生物学探索之路:第76届美国糖尿病学会年会Banting奖演讲解读
2016年6月12日上午,美国新奥尔良市国际会展中心,哈佛医学院Beth Irsael Deaconess医学中心医学部研究策略副主席Barbara B Kahn教授,荣获第76届美国糖尿病学会(American Diabetes Association,ADA)科学年会Banting医学成就奖。Kahn教授是全球知名的研究肥胖和糖尿病发病分子机制的医学科学家。她的研究从分子生物学角度提高了人们对肥胖作为糖尿病发病主要危险因素的理解,开拓性地提出脂肪和其他组织的“交流”调节着全身胰岛素的敏感性,同时令人惊奇地发现:腺苷酸活化的蛋白激酶(AMPK)是调控机体能量代谢的关键物质;脂肪组织内的葡萄糖转运蛋白4(GLUT-4)也能调节脂肪因子分泌,包括视黄醇结合蛋白4(RBP-4)以及与胰岛素增敏、机体抗炎有关的一类新脂质。这些新脂质甚至可以影响胰高血糖素样肽1(GLP-1)和胰岛素分泌。她的研究进一步强化了脂肪组织也是内分泌器官的临床概念,奠定了针对多种疾病进行新药研发的理论基础。少女时代就患1型糖尿病的Kahn既是医生,又是患者;既是富有开拓精神的实验科学家,又是十分活跃的临床糖尿病专家,在美国糖尿病代谢病领域她是位于前1%的佼佼者。Kahn教授在获奖致辞中,回顾了20年来探索脂肪组织通往糖尿病的系列研究,再次唤起一万多名与会学者对当今热门研究课题的学术共鸣,并从其“研究-问题-假设-验证-新的问题-假设-验证……”的科研思路中,充分感受到医学科学的严谨和无穷魅力。现将演讲主要内容介绍如下。
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伊贝沙坦对糖尿病鼠心肌组织葡萄糖转运蛋白4的干预研究
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H9c2心肌细胞葡萄糖转运蛋白4转位机制的研究
胰岛素抵抗是高血压,冠心病及心力衰竭等疾病的发病基础.目前认为其发生机制是由于细胞内负责葡萄糖转运的信号传导机制和(或)葡萄糖转运蛋白(Glut)细胞内转位机制异常所致.本实验将研究H9c2心肌细胞在胰岛素和K+(使细胞膜去极化以模拟细胞收缩)作用下Glut4的转位机制.
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HIF-1α、Glut-1在胰腺癌组织中的表达及其临床意义
本研究应用免疫组织化学的方法检测胰腺癌及正常人类胰腺组织中缺氧诱导因子1α(hypoxic inducible factor-1α, HIF-1α)和葡萄糖转运蛋白-1(glucose transporter-1, Glut-1)的表达,探讨其临床意义.
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结节型肺泡细胞癌的18FDG-PET 诊断及GLUT1表达
我们在应用18F-2-脱氧葡萄糖(18FDG)做示踪剂的正电子发射体层显像(PET)(18FDG-PET)诊断肺癌的研究中,发现结节型肺泡细胞癌具有比较独特的表现,并且其癌组织中葡萄糖转运蛋白1(facilitative glucose transporter1,GLUT1)的表达也有别于其它病理类型的肺癌,现报道如下.
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葡萄糖转运蛋白-1在血管瘤和血管畸形中的表达及其意义
目的 检测葡萄糖转运蛋白-1(glucose transporter-1,Glut1)在血管瘤和血管畸形组织中的表达并探讨其意义.方法 各阶段婴幼儿血管瘤标本52例、海绵状静脉畸形25例、动静脉畸形9例、毛细血管畸形2例、正常皮肤软组织5例.应用EnVision法免疫组化染色检测Glut1在上述标本中的表达.结果 增生早期,较多血管瘤内皮细胞表达Glut1;增生中期,绝大部分微血管内皮细胞和散在分布的内皮细胞表达Glut1;增生晚期,Glut1表达迅速减弱;消退期血管瘤微血管内皮细胞不表达Glut1.所有海绵状静脉畸形、动静脉畸形、毛细血管畸形、正常皮肤软组织中的小动静脉和微血管均不表达Glut1.结论 Glut1是血管瘤内皮细胞发展过程中的一种表型,而不是其固有特征,Glut1表达是血管瘤内皮细胞适应代谢需要而产生的.
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HIF-1α和Glut-1蛋白在中老年宫颈癌组织中的表达及其意义
目的 探讨葡萄糖转运蛋白1 (Glut-1)、缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)在中老年宫颈癌组织中的表达及其临床意义.方法 选取2013年1月至2015年12月在河南省南阳市中心医院收集的宫颈癌病理组织标本80例、正常宫颈组织标本40例,采用免疫组织化学染色检测两组标本中Glut-1、HIF-1α蛋白的表达水平并探讨其与临床病理学特征的关系.结果 中老年宫颈癌组织中Glut-1蛋白的阳性表达率为58.75%、HIF-1α蛋白的阳性表达率为73.75%,正常宫颈组织中Glut-1蛋白的阳性表达率为25.00%、HIF-1α蛋白的阳性表达率为10.00%,两组比较差异有统计学意义(P<0.05);宫颈癌组织中HIF-1α蛋白的阳性表达在不同的肿瘤组织学分级、FIGO分期中差异有统计学意义(P<0.05),宫颈癌组织中Glut-1蛋白的阳性表达在不同年龄段的宫颈癌患者、肿瘤肌层浸润深度、是否伴有淋巴结转移的患者中差异具有统计学意义(P<0.05).结论 Glut-1、HIF-1 α在中老年宫颈癌组织中表达上调,并且与患者的临床病理学特征密切相关,对于指导临床诊断和治疗具有一定的价值.
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再发性低血糖对幼鼠脑内GLUT1及GLUT3表达的影响
目的观察再发性低血糖后脑内葡萄糖转运蛋白1(glucose transporter 1,GLUT1)及葡萄糖转运蛋白3(GLUT3)表达的变化,从而探讨无症状低血糖的发生机制.方法将80只15日龄野生型小鼠随机分为正常对照组及低血糖组,每组40只.低血糖组给予正规胰岛素腹腔注射3次,每次剂量为5U/kg,对照组注射等体积生理盐水.两组分别在后1次注射后12、24、48及72 h处死小鼠取脑组织(每组每时间点10只),应用免疫组化方法观察小鼠脑内GLUT1及GLUT3表达的变化.结果低血糖后脑内微血管上GLUT1表达有增加趋势,皮质增加高于海马,72 h皮质GLUT1表达显著高于对照组;低血糖后48、72 h皮质及海马GLUT3表达均显著高于相应对照组.结论再发性低血糖后脑内GLUT1及GLUT3适应性增高,这种适应既能节省神经元的能量代谢,但也能削减神经元对低血糖的反应.
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血管肿瘤及脉管病变中葡萄糖转运蛋白1的表达及意义
血管肿瘤包括多种不同类型的病变,其中部分病变的组织学表现相似.葡萄糖转运蛋白1(glucose transporter,GLUT-1)生理状态下只分布于红细胞细胞膜、神经外膜、视网膜及血-组织屏障,正常皮肤及皮下血管内无表达.近来有研究表明GLUT-1在幼年性血管瘤中表达.我们研究GLUT-1在人血管肿瘤及脉管病变各亚型中的表达,探讨其差别.
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骨骼肌葡萄糖转运蛋白4及运动/训练对它的影响
骨骼肌作为调节机体糖代谢的重要外周组织,在基础状态和胰岛素刺激情况下,对糖的摄取利用量分别约占全身组织的20%和75%~95%[1].在生理状态下,葡萄糖由骨骼肌细胞外向细胞内的转运过程是糖利用的主要限速步骤[2].胰岛素和肌肉收缩是生理状态下调节骨骼肌细胞糖转运的主要因素,而它们的调节作用与骨骼肌细胞的葡萄糖转运蛋白4(Glucose transporter 4,GLUT4)密切相关[3,4].