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肥胖是代谢紊乱和胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)发生和发展的一个关键危险因素。分子特异性共轭亚油酸(conjugated linoleic acid,CLA)对代谢的影响和与IR的关系尚未完全明了。为了研究分子特异性CLA对代谢及IR的作用及其机制,本实验应用palmitate诱导C2C12小鼠骨骼肌细胞,建立体外IR模型,并分别施以不同剂量c9,tll-CLA和t10,cl2-CLA,以观察分子特异性CLA对IR模型的影响,探讨其分子机制。本实验通过检测基础状态和胰岛素刺激状态下C2C12细胞对氚标记的脱氧葡萄糖摄取量来评价细胞的葡萄糖摄取状况及胰岛素敏感性。接着运用荧光免疫技术利用激光共聚焦显微镜检测不同条件下葡萄糖转运子4(glucose transporter 4,GLUT4)和脂肪酸转移酶(fatty acid translocase/CD36,FAT/CD36)在C2C12细胞内的表达和转位情况。一系列与糖脂代谢相关的酶的活性和表达量用wstern blot方法进行检测。
与IR组相比,c9,tll-CLA剂量依赖性的增加了细胞在基础状态和胰岛素刺激状态下对葡萄糖的摄取。并且c9,tll-CLA增加了IR细胞中GLUT4和FAT/CD36的表达和向细胞膜的转位。同时,c9,tll-CLA上调了磷酸化的糖原合成酶(phosphor-glycogen synthase,p-GS)、磷酸化的乙酰辅酶A羧化酶(phosphor-acetyl CoA carboxylase,p-ACC)和肉碱酰基转移酶1(camitine palmitoyltransferase 1,CPT1)的表达量,下调了丙酮酸脱氢酶激酶4(pyruvate dehydrogenase kinase 4,PDK4)的表达。并且,c9,tll-CLA对这些酶的影响在胰岛素存在和不存在的情况下均无显著性差异,并且其对胰岛素信号通路中关键酶蛋白激酶B(protein kinase B/Akt,Akt)也无影响。这说明,c9,tll-CLA以非胰岛素依赖性的方式增强了糖和脂的分解代谢。此外,在施以c9,tll-CLA后,能量开关AMP激活性蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)磷酸化程度增加,而AMPK上游激酶LKB1无变化。这说明c9,tll-CLA增强分解代谢的作用与激活AMPK相关。因此,我们认为c9,tlI-CLA减轻palmitate诱导的IR作用是通过增强细胞糖和脂的消耗实现的,其机制涉及到对AMPK的激活。
与IR组相比,t10,c12-CLA在基础状态和胰岛素刺激状态下均未增加细胞对葡萄糖的摄取,并且t10,c12-CLA只增加了细胞内FAT/CD36向细胞膜的转位。t10,c12-CLA对细胞内PDK4和p-GS无影响,但增加了和p-ACC和CPT1的表达。这些结果提示tlO,c12-CLA增强了细胞脂肪酸的代谢,但对细胞的IR状态没有改善作用。