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目的:从整体动物、细胞和分子水平考察香豆素类化合物对胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)的改善作用,并探讨其作用机制;建立地塞米松诱导C2C12骨骼肌细胞胰岛素抵抗模型,评价香豆素类化合物对骨骼肌细胞摄取葡萄糖能力的影响,同时考察香豆素类化合物对地塞米松致小鼠胰岛素抵抗的干预作用及机制。方法:1、细胞水平;(1)使用含10%FBS的DMEM培养C2C12细胞、用含2%HS的DMEM诱导细胞分化,通过形态学观察和Hoechst 33342染色考察C2C12细胞增殖与分化状况;(2)使用不同浓度地塞米松孵育肌管细胞24 h,通过MTT和GOD-POD法选择合适的IR造模浓度;(3)高中低浓度的香豆素类化合物孵育细胞,通过MTT法检测细胞活力,筛选合适的剂量;(4)利用GOD-POD法检测细胞对葡萄糖的摄取,评价其胰岛素拟似或增敏作用,筛选有改善IR作用的香豆素类化合物。2、整体动物水平;采用ICR小鼠为实验对象,通过肌肉注射1 mg/kg地塞米松建立小鼠IR模型,给予细胞实验中筛选的香豆素类化合物,以二甲双胍为阳性药物;(1)每周监测小鼠的体重及血糖变化;(2)检测小鼠糖耐量;(3)HE染色,观察小鼠骨骼肌组织病理学改变。3、分子水平;研究香豆素类化合物改善小鼠IR作用机制;Western blot检测胰岛素信号转导通路关键蛋白的表达水平,包括total GLUT4、membrane GLUT4、p-Akt(Ser473)、Akt、p-AMPK(Thr172)、AMPK、p-TBC1D1(Ser237)和TBC1D1。结果:1、香豆素、秦皮甲素、秦皮素和蛇床子素能改善地塞米松诱导的C2C12细胞胰岛素抵抗,筛选出秦皮甲素、秦皮素和蛇床子进行整体实验。(1)正常C2C12细胞呈梭形,分化过程中多个细胞融合成一个细胞,呈现极性,规律性的沿一个方向平行排列,形成肌管,Hoechst33342染色可见多个细胞核;(2)0.1μM地塞米松孵育24 h,细胞活力无显著变化,细胞对葡萄糖的摄取显著减少,用于建立细胞IR模型;(3)异补骨脂素、6,7-二羟基香豆素和高浓度蛇床子素孵育后,C2C12细胞活力显著降低,而香豆素、秦皮素、秦皮甲素、补骨脂素和25μM的蛇床子素对C2C12细胞活力无显著影响;(4)香豆素、秦皮甲素、秦皮素和蛇床子素能显著提高细胞对葡萄糖的摄取,具有胰岛素拟似或增敏作用。2、秦皮素(40 mg/kg/day)、秦(40 mg/kg/day)皮甲素和蛇床子素(20 mg/kg/day)能显著改善小鼠胰岛素抵抗。(1)秦皮甲素、秦皮素和蛇床子素能提高IR小鼠体重,显著降低IR小鼠血糖,改善IR小鼠糖耐量;(2)秦皮甲素、秦皮素和蛇床子素能显著改善骨骼肌肌束萎缩,减少细胞核内移。3、秦皮甲素、秦皮素和蛇床子素能促进胰岛素信号通路中相关蛋白的活化,进而改善IR。(1)秦皮素通过激活Akt促进GLUT4转位至细胞膜,降低胰岛素小鼠血糖;(2)秦皮甲素和蛇床子素可以激活Akt和AMPK,进一步激活其下游底物TBC1D1,促进GLUT4转位至细胞膜,改善小鼠胰岛素抵抗。结论:秦皮甲素、秦皮素和蛇床子素能促进胰岛素抵抗C2C12骨骼肌细胞对葡萄糖的摄取,降低地塞米松诱导的IR小鼠血糖,改善糖耐量,其机制可能通过激活Akt,促进GLUT4转位到细胞膜,增加葡萄糖摄取,从而改善胰岛素抵抗;秦皮甲素和蛇床子素还能激活AMPK,进而激活TBC1D1,促进GLUT4转位,改善胰岛素抵抗。