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第一部分4-羟基异亮氨酸对3T3-L1细胞的细胞毒性作用及对胰岛素抵抗状态的影响研究背景及目的：中药葫芦巴具有降糖降脂的功效，其有效性和安全性已被众多研究证实，因此被广泛应用于临床。葫芦巴种子提取物4-羟基异亮氨酸（4-Hydroxyisoleucine,4-HIL）被认为是发挥生物活性的重要成分之一。第一部分实验观察不同浓度4-HIL对3T3-L1细胞的细胞毒性作用，以及4-HIL对胰岛素抵抗（IR）状态的影响。方法：采用MTT法检测4-HIL的细胞毒性及药物安全性；以25mmol/L葡萄糖加0.6nmol/L胰岛素诱导3T3-L1脂肪细胞产生IR，同时予以不同浓度4-HIL干预，采用葡萄糖转运实验计算2-脱氧-[3H]-D-葡萄糖（2-DOG）摄取率。结果：在0～200μmol/L浓度范围内4-HIL对3T3-L1细胞无毒性作用；分化成熟的3T3-L1脂肪细胞在高糖高胰岛素作用18h后，葡萄糖摄取率降低67%，而加入不同浓度4-HIL后摄取率不同程度升高。结论：4-HIL具有较高的安全性，4-HIL能改善3T3-L1脂肪细胞的IR。第二部分4-羟基异亮氨酸对3T3-L1胰岛素抵抗细胞中TACE及TIMP3蛋白表达的影响研究背景及目的：胰岛素抵抗（insulin resistance，IR）是一种慢性低度炎症性疾病，脂肪组织过度产生炎症因子，如肿瘤坏死因子（Tumor necrosis factor-α，TNF-α）等影响胰岛素受体信号途径的多个环节，加重IR。具有这种生物活性的TNF-α往往指的是可溶型TNF-α（sTNF-α）。体内sTNF-α是由TNF-α转化酶（TACE）裂解跨膜型TNF-α（Tm-TNF-α）转化而来，而体内TACE的天然抑制剂为金属蛋白酶组织抑制剂（TIMP3）。因此，抑制TACE的表达和/或促进TIMP3的表达可下调sTNF-α的产生，从而改善IR。本实验探讨4-HIL对3T3-L1胰岛素抵抗细胞中TACE及TIMP3蛋白表达的调节作用，观察4-HIL对3T3-L1细胞TNF-α受体(sTNFRⅠ)表达的影响。方法：以不同浓度4-HIL干预3T3-L1胰岛素抵抗细胞，并予10μmol/L吡格列酮（PIO）作阳性对照。Western-blot法检测TACE、TIMP3蛋白表达水平；ELISA法检测细胞上清中sTNFRⅠ水平。结果：4-HIL可下调TACE蛋白表达同时上调TIMP3蛋白表达，且呈剂量依赖关系（P<0.05）；4-HIL显著降低sTNFRⅠ分泌水平，且呈剂量依赖性（P<0.001）。结论：4-HIL改善3T3-L1细胞胰岛素抵抗的分子机制，可能与4-HIL正负调节TACE/TIMP3蛋白表达，改变可溶型与跨模型TNF-α比例相关。第三部分4-羟基异亮氨酸对3T3-L1细胞胰岛素信号通路的影响研究背景及目的：4-HIL的降糖机制可能与抑制葡萄糖吸收、促进胰岛素合成与分泌、激活胰岛素信号传导通路等途径相关。观察4-HIL对3T3-L1脂肪细胞胰岛素信号转导途径中重要蛋白表达的影响。方法：采用Western-blot法检测不同浓度4-HIL对3T3-L1胰岛素抵抗细胞中IRS-1、Akt、GLUT4蛋白表达水平，同时分析IRS-1及Akt丝氨酸磷酸化蛋白P-IRS-1Ser307、P-IRS-1Ser318、P-AktSer473表达的变化。结果：4-HIL可促进3T3-L1细胞胰岛素抵抗状态下的IRS-1、GLUT4蛋白表达（P<0.05），同时抑制磷酸化蛋白P-IRS-1Ser30（7P<0.001）、P-Akt Ser473（P<0.05）表达，对Akt、P-IRS-1Ser318无明显作用。结论：4-HIL可激活3T3-L1细胞胰岛素信号转导通路，从而改善IR。