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2型糖尿病的主要发病机制为胰岛素抵抗。胰岛素抵抗主要发生在受体后信号传导障碍。PI-3K/PKB/AKt通路为胰岛素信号的主要传导通路,发生胰岛素抵抗时,该通路活性是降低的。该通路也是促进细胞增殖、生长、存活的主要通路[1]。第10号染色体缺失并与张力蛋白同源的磷酸酶(phosphatase and tensionhomolog deleted on chromosome ten,PTEN)参与PI3-K通路已被证明有胰岛素信号传导的负面作用[2]。PTEN是PI3K/PKB/AKt通路的一个重要的负性调控因子。PTEN/PI3K/Akt构成一个重要途径,调节多种生物过程,如细胞凋亡,代谢,细胞增殖和细胞生长[3]。有研究发现,细胞内PTEN激活,可抑制AKt活性和诱导细胞凋亡[4]。
吡格列酮属于噻唑烷二酮(vthia-zolidinedione,TZD)类胰岛素增敏剂,其主要作用机理为激活脂肪、骨骼肌和肝脏等胰岛素作用组织的过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPAR-γ),增加靶细胞对胰岛素的敏感性,降低胰岛素抵抗。PTEN启动子上游10kb处有两个PPARγ的结合位点,被PPARγ激动剂激活的PPARγ可通过与这两个结合位点结合促进PTEN的表达[5]。本研究观察吡格列酮干预的胰岛素抵抗大鼠骨骼肌细胞PTEN和Akt磷酸化蛋白的表达和细胞凋亡。从而探讨PTEN与胰岛素抵抗和细胞凋亡之间关系及其药物作用机制。
材料与方法:
传代培养大鼠骨骼肌细胞,棕榈酸作用于细胞制备胰岛素抵抗模型,吡格列酮作用于胰岛素抵抗模型的细胞进行药物干预,给予胰岛素刺激15min。设立正常细胞组(C组)、胰岛素抵抗组(IR组)、胰岛素抵抗+吡格列酮组(IR+TZDs组)。Western blot方法检测各组PTEN、PTEN磷酸化、Akt磷酸化的表达。流式细胞仪检测各组细胞凋亡率。
结果:
1、胰岛素抵抗组与正常细胞组比较PTEN、PTEN磷酸化的蛋白表达增加,p-AKt蛋白表达减少。
2、吡格列酮作用于胰岛素抵抗组细胞进一步增加PTEN、PTEN磷酸化蛋白表达,p-AKt蛋白表达增加。
3、胰岛素抵抗组与正常组比较凋亡明显增多,吡格列酮作用于胰岛素抵抗组进一步加重细胞凋亡。
结论:
1、胰岛素抵抗骨骼肌细胞PTEN及其磷酸化表达增加,影响细胞凋亡。
2、PTEN基因可通过抑制AKt磷酸化参与胰岛素抵抗的发生。
3、吡格列酮可增加Akt磷酸化的表达,激活PI3K/PKB/Akt通路改善胰岛素抵抗。
4、吡格列酮可增加胰岛素抵抗骨骼肌细胞的凋亡,其作用机制可能与上调PTEN的表达有关。但这样上调可能不是通过PI3K/PKB/Akt通路。