Txnip与京尼平苷改善脂肪细胞胰岛素抵抗的相关性研究

发布时间：2020-03-22 05:04

【摘要】：硫氧化蛋白相互作用蛋白(thioredoxin interacting protein,Txnip)是一个受到糖浓度和AMP依赖的蛋白激酶(AMP-dependent protein kinase,AMPK)调节的氧化还原蛋白,其表达异常与胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)以及2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)形成有着密切联系。课题组前期研究证实,京尼平苷可加速高糖诱导的Txnip降解抑制胰腺β细胞分泌胰岛素,且能明显降低糖尿病小鼠空腹血糖、改善胰岛素抵抗。预实验结果发现,在高糖条件下,京尼平苷能明显下调脂肪细胞内Txnip的蛋白水平,但是,京尼平苷降低脂肪细胞内Txnip的意义和分子机制还不清楚。结合文献和过去的研究基础,我们提出科学猜想:京尼平苷可能通过调节Txnip的蛋白水平影响胰岛素信号转导,从而改善脂肪细胞胰岛素抵抗。本文首先考察了京尼平苷对脂肪细胞胰岛素抵抗的影响。实验发现,在高糖/胰岛素诱导的脂肪细胞胰岛素抵抗模型中,京尼平苷可显著改善脂肪细胞胰岛素抵抗,促进脂肪细胞对葡萄糖的摄取,上调脂肪细胞内的胰岛素底物受体-1(insulin receptor substrate-1,IRS-1)和葡萄糖转运蛋白1(glucose transporter 1,GLUT 1)表达,抑制IRS-1丝氨酸307位点的磷酸化。紧接着,我们探究了京尼平苷下调Txnip的分子机制。Western blot和qRT-PCR实验结果表明,高糖条件下京尼平苷对脂肪细胞中Txnip的转录无明显影响,其可能是通过蛋白酶体途径促进Txnip降解。为进一步明确京尼平苷促进Txnip降解与其改善脂肪细胞胰岛素抵抗的相关性。利用RNA干扰的方法,在Txnip干扰的脂肪细胞中分析京尼平苷对胰岛素抵抗的脂肪细胞葡萄糖吸收和胰岛素信号相关分子的影响。实验发现,Txnip基因干扰后,京尼平苷改善脂肪细胞葡萄糖吸收和对胰岛素信号分子的调节作用被明显抑制。由此可以看出,Txnip在京尼平苷调节脂肪细胞胰岛素抵抗和胰岛素信号分子中可能具有重要作用。最后,采用AMPK激活剂和拮抗剂,探讨AMPK在京尼平苷改善脂肪细胞胰岛素抵抗中的作用。结果表明,AMPK激活剂能增强京尼平苷促进Txnip降解的作用,而AMPK拮抗剂抑制了京尼平苷对Txnip降解的影响。并且AMPK激活剂还能显著增强京尼平苷对胰岛素信号相关分子的调节作用,但AMPK拮抗剂明显抑制了京尼平苷的这些功能。上述实验结果提示,AMPK在京尼平苷改善脂肪细胞胰岛素抵抗中也有重要的调节作用。本文的研究结果初步明确:(1)京尼平苷可以明显改善脂肪细胞胰岛素抵抗;(2)京尼平苷能够通过蛋白酶体途径促进脂肪细胞内Txnip降解;(3)京尼平苷促进Txnip降解对于改善脂肪细胞胰岛素抵抗有重要的意义;(4)AMPK在京尼平苷改善脂肪细胞胰岛素抵抗过程中具有重要的作用。
【图文】：

图 2.1 3T3-L1 前脂肪细胞诱导分化及鉴定 (×200)Fig 2.1 Oil red staining on differentiated 3T3-L1 cells (×200)2.4.2 高糖/胰岛素构建脂肪细胞胰岛素抵抗模型将 3T3-L1 细胞诱导分化成脂肪细胞后，先更换无血清培养基饥饿 12 h，然后在换成含有 33 mM 葡萄糖和 10-7mM 胰岛素的培养基分别处理 12、24、48 h，最后收集培养基上清，并采用葡萄糖氧化酶法 (GOP-POD 法)测定其葡萄糖消耗量。实验发现，胰岛素抵抗组细胞的葡萄糖消耗量均明显低于正常组，，随着培养时间的增加，48h 组葡萄糖消耗量约降低至正常组的 70%，结果如图 2.2 所示。此时的两组之间差异最大，胰岛素抵抗状态最明显。实验结果表明，选择高糖/胰岛素建立脂肪细胞胰岛素抵抗模型的最佳时间是 48 h。建模成功后，更换正常培养基，分别检测 12、24 h 上清液中正常组与胰岛素抵抗组细胞的葡萄糖消耗量。实验发现，胰岛素抵抗组细胞的葡萄糖消耗量均明显低于正常组，结果如图 2.3 所示。因此，高糖/胰岛素建立的脂肪细胞胰岛素抵抗模型是稳

岛素诱导脂肪细胞胰岛素抵抗模型. 数据为平均值 ± 标准偏差组相比, *, p < 0.05, **, p < 0.01.lucose combined with high insulin induced the insulin resistance (Iessed as mean ± SD. n = 6 in each group. *, p < 0.05, **, p < 0.01
【学位授予单位】：重庆理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R285

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本文编号：2594529