论文部分内容阅读
作为一类流行性的内分泌代谢疾病,糖尿病的发病率逐年在升高,每时每刻世界各地都有新的糖尿病患者出现。糖尿病患者的心、脑、神经、血管、肾脏及皮肤等也更容易因患病而产生严重损伤,由此导致一系列并发症的出现。目前,糖尿病已发展成为一种危害人类生命健康的多发性疾病。然而,现在治疗糖尿病的方法大多存在各种各样的副作用,例如注射胰岛素降血糖或者服用传统的降血糖类药物治疗等都是如此。因此寻找新的降血糖药物就更具有重大的意义,葡糖糖转位体4(glucose transporter 4,GLUT4)是脂肪和肌肉中唯一响应胰岛素并能实现将血糖运输到细胞内加以利用的葡萄糖载体,这就决定了它可以作为重要的降糖药物靶点来被研究。我们的实验就是以GLUT4为靶点试图寻找副作用小,疗效显著的,潜在的降血糖药物。荷叶,作为一种传统中草药,很早就被用来治疗糖尿病。荷叶中所含有的生物总碱也已被研究证实具有降糖降脂的作用。但是其生物总碱中具体有活性的单体成分及其治疗糖尿病的作用机制都还没有被研究清楚。因此论文中我们主要通过实验研究荷叶碱的降血糖活性以及它对GLUT4表达和转位的影响并尝试进一步研究它的作用机理。实验中我们首先进行了普遍的药物筛选试验,我们利用细胞葡萄糖摄取检验试剂盒测定荷叶碱对L6细胞葡萄糖摄取的促进作用。发现一定浓度的荷叶碱能够促进L6细胞吸收葡萄糖。之后,在荧光蛋白IRAP-mOrange稳定表达的L6细胞内,我们使用激光共聚焦显微镜观察并记录一定浓度荷叶碱作用下GLUT4的转位情况及其细胞内Ca2+水平的动态改变。之后还使用Western blotting检测一定浓度荷叶碱对L6细胞内GLUT4表达水平的影响。我们的实验结果表明,荷叶碱对于促进了L6细胞的葡萄糖摄取有明显的效果,同时,它对L6细胞GLUT4的转位以及表达有显著的促进作用。研究还发现荷叶碱诱导的GLUT4转位上膜能够被Compound C(AMPK的抑制剂)、G?6983(PKC的抑制剂)、PTX(Gα蛋白抑制剂)、Gallein(Gβ/γ蛋白抑制剂)、U73122(PLC的抑制剂)所抑制。而Wortmannin(PI3K的抑制剂)、2-APB(IP3R的抑制剂)以及BAPTA-AM(细胞内Ca2+螯合剂)则不能有效地抑制荷叶碱诱导的GLUT4转位上膜。另外,荷叶碱可以促进L6细胞AMPK以及PKC的磷酸化。以上结果表明了荷叶碱主要通过AMPK信号通路以及G蛋白-PLC-PKC信号通路促进GLUT4的表达和转位,进而促进L6细胞的葡萄糖摄取。同时,荷叶碱通过G蛋白-PLC-IP3R信号通路促进L6细胞内Ca2+的增加,荷叶碱诱导的细胞内Ca2+的增加不参与其促进的GLUT4表达与转位过程,而可能与促进GLUT4与细胞膜的融合有关。我们的研究暗示了荷叶碱有可能开发成为一种新的潜在的降血糖药物。另外,我们还研究了平菇的提取物麦角甾醇以及苦豆子的提取物苦豆子碱对L6细胞内GLUT4转位与表达的影响,试图发掘它们在治疗糖尿病方面的潜力。我们发现麦角甾醇通过Akt和PKC通路促进L6细胞内GLUT4转位与表达,而苦豆子碱能够促进L6细胞吸收葡萄糖以及增加L6细胞内GLUT4转位与表达。