姜黄素对乙醇作用下内质网应激介导的心肌细胞胰岛素抵抗的影响

发布时间：2020-07-31 18:57

【摘要】：前言:酒精性心肌病(Alcoholic cardiomyopathy)是指长期大量酒精摄入导致的以心脏扩大、心律失常和充血性心力衰竭为特征的心肌病。酒精性心肌病目前已经成为现代心血管领域中的常见疾病,其患病率及患病人口在发达国家和发展中国家中逐年上升,它严重威胁到人类的健康,并耗费巨额卫生资源。在酒精性心肌病的发病机制中,内质网应激与能量代谢成为近几年研究的热点。酒精诱导内质网应激,内质网应激介导胰岛素信号传导障碍,这些诱导的损伤变化使心肌细胞能量代谢发生障碍,导致心脏功能不全,心功能降低,造成酒精性心肌病。因此,探索有效的药物防治酒精诱导的内质网应激损伤,抑制心肌细胞胰岛素信号传导通路障碍,改善心功能有着重要的临床意义。姜黄素(C_(21)H_(20)O_6)是从中药姜黄的根中提取的一种多酚化合物,药理学性质有抗氧化性、抗癌、抗血管生成、抗增殖和抗炎等作用。近年有报道在很多体内和体外实验中,姜黄素可以起到激活胰岛素信号途径的作用,也可作为内质网应激拮抗剂,发挥缓解内质网应激的作用。已有文献报道姜黄素在酒精性肝病中存在抑制脂肪细胞变性的作用。我们以此为出发点去研究酒精性心肌病中,姜黄素能否通过抑制内质网应激进而缓解胰岛素抵抗,进而解除心肌细胞糖代谢紊乱。目的:本实验拟采用AC16心肌细胞,建立酒精性心肌病细胞模型,观察在离体培养心肌细胞中,给予姜黄素是否可以减轻乙醇诱导的心肌细胞内质网应激的发生及糖代谢紊乱。材料与方法:1、以AC16细胞作为研究对象,设立正常对照组(不加任何干预)、对照组(insulin)、乙醇(400mmol/l)组、姜黄素(50umol/l)+乙醇组(400mmol/l)、4-PBA+乙醇组(400mmol/l)。浓度根据已有文献和预实验确定。2、采用MTS法检测不同浓度乙醇对心肌细胞存活率的影响以及选取最适乙醇和姜黄素浓度用于后续实验。3、应用RT-PCR方法检测各组内质网应激相关因子mRNA表达量的变化。4、应用Western blot方法检测各组内质网相关因子GRP78、IRE1和胰岛素信号通路相关因子IRS-1、AKT、p-IRS、p-AKT蛋白表达变化。5、用透射电镜观察各组内质网应激超微结构变化。6、用葡萄糖氧化酶法检测各组葡萄糖消耗情况。7、各实验组数据均用均数±标准差(_?x±s)表示,利用IBM SPSS 21.0分析,两组间数据差异比较采用单因素方差分析。P0.05为存在显著性统计学差异。结果:1、细胞存活率乙醇以浓度依赖的方式导致细胞的存活率下降,且浓度为400mmol/l时细胞存活率下降最为明显,故后续实验以400mmol/l为损伤条件。不同浓度姜黄素(0、5、10、20、50、100umol/l)处理细胞48小时对细胞生存率无明显影响。姜黄素以浓度依赖的方式提高乙醇诱导细胞的存活率,姜黄素浓度达50umol/l时细胞生存率明显提高,故以50umol/l来研究姜黄素的保护作用。2、乙醇组较对照组GRP78 mRNA、IRE1 mRNA表达量明显增加,差异具有显著性;姜黄素和4-PBA预处理后,GRP78 mRNA、IRE1 mRNA表达有所降低,与乙醇组比较差异具有显著性。3、透射电镜观察对照组内质网结构明显异常,乙醇组可见内质网结构异常,内质网肿胀,内部充满未折叠蛋白,肿胀的内质网数量增加,姜黄素和4-PBA与处理组内质网结构异常程度较乙醇组有所减轻。4、Western blot检测内质网应激相关蛋白GRP78、IRE1表达,乙醇组较对照组表达明显增加,姜黄素和4-PBA预处理组GRP78、IRE1表达较乙醇组降低,差异具有显著性。P-IRS-1(Thr308)和p-AKT(Thr308)蛋白表达在乙醇组明显下降,姜黄素和4-PBA组IRS-1(Thr308)和p-AKT(Thr308)较乙醇组表达增加,差异具有差异性。5、葡萄糖消耗量检测乙醇组在胰岛素刺激下葡萄糖消耗量下降显著,姜黄素和4-PBA预处理组在胰岛素刺激下较乙醇组葡萄糖消耗量升高,差异具有显著性。结论:乙醇可使内质网应激、胰岛素抵抗相关因子表达升高,使糖代谢异常,而姜黄素可发挥与内质网应激拮抗剂相似的作用,通过缓解内质网应激进而促进糖代谢的恢复,姜黄素为酒精性心肌病在药物治疗方面提供新思路。
【学位授予单位】：中国医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R285.5
【图文】：

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中国医科大学硕士学位论文3 结果浓度乙醇作用下 AC16 细胞存活率检测 MTS 法测定不同浓度乙醇（0、100、200、300、400、500、60 细胞存活率的影响，选择最适宜的乙醇浓度用于后续实验。选取率下的乙醇处理浓度，结果可见当浓度达到 400mmol/l 时细胞存±0.04%（n=3, p＜0.01），故本实验选取 400mmol/l 浓度乙醇为最适

姜黄素,细胞存活率,乙醇

图 2 不同浓度姜黄素对细胞存活率的影响不同浓度的姜黄素作用于 AC16 细胞：0、5、10、20、50、100(umo细胞存活率，数值以百分比表示( x±s)。浓度姜黄素和乙醇作用下细胞存活率检测细胞在 400mmol/l 的乙醇作用下存活率下降明显，故选取此黄素在上述浓度梯度的作用下生存率无明显影响，故用不同后，再用 400mmol/l 的乙醇刺激细胞，当姜黄素浓度在 50um为 83.89±0.02%（n=3，p＜0.05），故选取最适姜黄素浓度为 5。

姜黄素,乙醇,生存率,细胞存活率

图 2 不同浓度姜黄素对细胞存活率的影响同浓度的姜黄素作用于 AC16 细胞：0、5、10、20、50、100(um细胞存活率，数值以百分比表示( x±s)。度姜黄素和乙醇作用下细胞存活率检测细胞在 400mmol/l 的乙醇作用下存活率下降明显，故选取此素在上述浓度梯度的作用下生存率无明显影响，故用不同后，再用 400mmol/l 的乙醇刺激细胞，当姜黄素浓度在 50u 83.89±0.02%（n=3，p＜0.05），故选取最适姜黄素浓度为。

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