有氧运动对小鼠骨骼肌结节性硬化复合物蛋白2基因表达及胰岛素受体底物1丝氨酸磷酸化的影响

背景：研究表明,胰岛素受体底物蛋白1(insulin receptor substrate 1,IRS1)的丝氨酸磷酸化和结节性硬化复合物蛋白2的表达及哺乳动物雷帕霉素靶蛋白/核糖体S6激酶1信号通路的异常可诱导机体产生胰岛素抵抗。 目的：观察有氧运动对小鼠骨骼肌结节性硬化复合物蛋白2基因表达及IRS1丝氨酸磷酸化的影响。 方法：将C57BL/6小鼠随机分为安静组和运动组,运动组进行6周的75%VO2max强度的有氧跑台运动,安静组不做任何干预。采用RT-PCR,Western blot和免疫荧光组织化学染色等方法检测各组大鼠骨骼肌结节性硬化复合物蛋白2,IRS1,pIRS1-Ser307和pIRS1-Ser636/639的表达和定位。 结果与结论：运动组结节性硬化复合物蛋白2 mRNA及蛋白表达高于安静组(P < 0.05),两组间胰岛素受体底物蛋白1 mRNA及蛋白表达差异无显著性意义。运动组胰岛素受体底物蛋白1的丝氨酸307和丝氨酸636/639位点的磷酸化明显低于安静组(P< 0.05)。结果提示,有氧运动可增强骨骼肌组织结节性硬化复合物蛋白2基因表达,进而抑制胰岛素受体底物蛋白1的丝氨酸磷酸化。     

多囊卵巢综合征骨骼肌胰岛素抵抗大鼠模型的建立

背景：研究表明胰岛素抵抗在多囊卵巢综合征的发生与发展过程中起重要作用,建立理想的多囊卵巢综合征骨骼肌胰岛素抵抗动物模型是研究该疾病的基础。 目的：探讨建立较为理想的多囊卵巢综合征骨骼肌胰岛素抵抗大鼠模型的方法。 方法：将八九周龄SD雌性大鼠随机分为模型组和对照组。模型组给予胰岛素联合人绒毛膜促性腺激素皮下注射,并以高脂饲料和50 g/L葡萄糖水喂养,对照组皮下注射生理盐水,常规饮食喂养。 结果与结论：造模6周后,模型组大鼠卵巢体积明显增大,且呈多囊性改变;血清睾酮、黄体生成素、空腹血糖和胰岛素水平高于对照组;骨骼肌组织中葡萄糖转运蛋白4表达明显低于对照组,且其葡萄糖转运蛋白4阳性颗粒靠近骨骼肌细胞膜边缘者较少。可见胰岛素联合人绒毛膜促性腺激素皮下注射,并饲以高脂饲料和50 g/L葡萄糖水是建立多囊卵巢综合征骨骼肌胰岛素抵抗大鼠模型较为理想的方法。     

高脂饮食诱导肥胖模型大鼠骨骼肌组织蛋白酪氨酸磷酸酯酶1B和胰岛素受体底物2的表达

背景：外周组织的胰岛素抵抗是2型糖尿病的主要病因。 目的：观察高脂饮食诱导的肥胖大鼠骨骼肌中蛋白酪氨酸磷酸酯酶1B和胰岛素受体底物2的表达。 方法：将20只SD大鼠随机等分为对照组和高脂组,分别给予常规饲料和高脂饲料喂养12周。 结果和结论：与对照组相比,高脂组大鼠胰岛素敏感指数显著降低(P < 0.01),大鼠葡萄糖耐量受损,胰岛素释放试验提示葡萄糖刺激的胰岛素第一时相分泌受损,骨骼肌组织中蛋白酪氨酸磷酸酯酶1B蛋白表达水平明显增加(P < 0.01),骨骼肌中胰岛素诱导的胰岛素受体底物2磷酸化程度降低(P < 0.01)。提示高脂饮食诱导的肥胖大鼠骨骼肌中蛋白酪氨酸磷酸酯酶1B蛋白表达量升高,使胰岛素诱导的胰岛素受体底物2磷酸化程度降低,可能是肥胖导致胰岛素抵抗的机制之一。   关键词：肥胖;蛋白酪氨酸磷酸酶1B;胰岛素受体底物2;骨骼肌;胰岛素抵抗 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.20.020     

L6大鼠成肌细胞胰岛素信号传导通路中磷脂酰肌醇3激酶、蛋白激酶B和葡萄糖转运蛋白4的表达

背景：血管紧张素Ⅱ可损伤胰岛素信号中的下游信号分子引起胰岛素抵抗,但其机制不清。 目的：观察血管紧张素Ⅱ对L6大鼠成肌细胞胰岛素信号传导通路中磷脂酰肌醇3激酶、蛋白激酶B和葡萄糖转运蛋白4的影响。 方法：L6细胞培养及诱导分化肌管,根据干预措施不同实验分为对照组、胰岛素组、胰岛素+血管紧张素Ⅱ组及胰岛素+血管紧张素Ⅱ+H89组。采用RT-PCR检测4组磷脂酰肌醇3激酶、蛋白激酶B mRNA表达,免疫荧光检测胰岛素受体底物1、酪氨酸磷酸化胰岛素受体底物1、葡萄糖转运蛋白4表达。 结果与结论：胰岛素组、胰岛素+血管紧张素Ⅱ组及胰岛素+血管紧张素Ⅱ+H89组的磷脂酰肌醇3激酶mRNA表达均较对照组显著升高(P < 0.05)。各组间蛋白激酶B mRNA表达差异无显著性意义(P> 0.05)。相比对照组,其余3组间胰岛素受体底物1、酪氨酸磷酸化胰岛素受体底物1和葡萄糖转运蛋白4(膜蛋白)表达均升高(P < 0.05);胰岛素+血管紧张素Ⅱ+H89组酪氨酸磷酸化胰岛素受体底物1和葡萄糖转运蛋白4表达低于胰岛素组但高于胰岛素+血管紧张素Ⅱ组(P < 0.05)。结果显示,血管紧张素Ⅱ在骨骼肌细胞中通过JAK2-PKA通路引起胰岛素下游信号传导受阻,葡萄糖转运蛋白4表达减少,葡萄糖转运障碍,进而导致胰岛素抵抗。     

罗格列酮对多囊卵巢综合征患者卵巢黄素化颗粒细胞胰岛素受体底物1和2蛋白表达及酪氨酸磷酸化的影响

目的： 研究罗格列酮对多囊卵巢综合征(PCOS)患者卵巢黄素化颗粒细胞胰岛素受体底物-1(IRS-1)和IRS-2蛋白表达及酪氨酸磷酸化的影响。探讨罗格列酮改善PCOS卵巢局部胰岛素抵抗的作用。方法: 收集行IVF-ET治疗的11例PCOS患者（PCOS组）和15例排卵正常患输卵管性不孕患者（对照组）促排卵后黄素化颗粒细胞行体外培养，分别用不同浓度罗格列酮（0、1、10、100、1 000、10 000 nmol/L）处理细胞48 h，采用RT-PCR、免疫印迹（Western blotting）及免疫沉淀法分别检测卵巢黄素化颗粒细胞IRS-1和IRS-2mRNA的表达、蛋白含量及酪氨酸磷酸化水平。结果: （1）与对照比较，PCOS组黄素化颗粒细胞IRS-1mRNA表达及蛋白含量显著增加（P<0.05），IRS-2mRNA表达及蛋白含量显著降低（P<0.05），IRS-1和IRS-2酪氨酸磷酸化水平均显著降低（P<0.05，P<0.05）；（2）不同浓度罗格列酮作用后，PCOS组黄素化颗粒细胞IRS-1mRNA及蛋白表达显著降低，IRS-2mRNA及蛋白表达显著增加，同时IRS-1和IRS-2酪氨酸磷酸化水平也显著增加，而正常对照组黄素化颗粒细胞IRS表达及酪氨酸磷酸化水平无显著变化。结论: PCOS患者卵巢局部存在胰岛素抵抗，其原因可能与IRS-1和IRS-2蛋白表达及酪氨酸磷酸化异常有关；罗格列酮可以通过调整IRS-1和IRS-2表达失衡，提高IRS-1和IRS-2酪氨酸磷酸化水平，改善PCOS患者卵巢局部胰岛素抵抗。     

罗格列酮对实验性2型糖尿病合并高脂血症大鼠骨骼肌组织IRS-1及GLUT4表达的调节

目的： 观察罗格列酮对实验性2型糖尿病合并高脂血症大鼠骨骼肌组织胰岛素受体底物-1(IRS-1)表达的调节及大鼠骨骼肌细胞葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)表达的影响，进一步探讨其可能的作用机制。方法: 采用低剂量链脲佐菌素尾静脉注射联合高脂饲料喂养建立2型糖尿病合并高脂血症大鼠模型。未予上述处理的大鼠作为正常对照组，成模大鼠随机分为糖尿病对照组和罗格列酮干预组。药物干预4周后，称重，检测血清葡萄糖、胰岛素、甘油三酯和胆固醇，应用Western印迹法检测大鼠肌肉组织中IRS-1蛋白的表达和细胞膜GLUT4的表达量。结果: (1)罗格列酮干预组大鼠空腹血糖、胰岛素、甘油三酯水平均低于糖尿病对照组(P<0.05)，高于正常对照组(P<0.05)；罗格列酮干预组血清胆固醇高于正常对照组(P<0.05)，与糖尿病对照组差异无显著(P>0.05)。(2)大鼠肌肉细胞膜GLUT4蛋白表达比较：糖尿病对照组明显少于正常对照组，罗格列酮干预组明显多于糖尿病对照组(P<0.05)。(3)大鼠肌肉组织IRS-1蛋白表达量及其酪氨酸磷酸化程度比较：糖尿病对照组明显少于正常对照组，罗格列酮干预组明显多于糖尿病对照组(P<0.05)。结论: 罗格列酮可促进大鼠肌肉细胞膜GLUT4的合成增加，可能是通过上调大鼠肌肉组织IRS-1蛋白的表达量及其酪氨酸磷酸化的程度实现的。     

胰岛素、胰岛素样生长因子Ⅰ及其受体在PCOS患者子宫内膜的表达

目的探讨胰岛素及其受体、胰岛素样生长因子I及其受体在多囊卵巢综合征患者子宫内膜的表达特点。方法利用免疫组化实验技术分析INS、INS-R、IGF-I和IGF-IR在多囊卵巢综合征和非多囊卵巢综合征不孕症患者子宫内膜中的表达情况,对结果进行图像分析,并利用SPSS10.0软件进行统计学分析,比较各组间的差异。结果1.多囊卵巢综合征患者子宫内膜IGF-I和INS-R表达水平明显高于对照组,差异有显著性(P<0.01)。其中多囊卵巢综合征中子宫内膜增生症患者的IGF-I和INS-R表达水平高于多囊卵巢综合征组增殖期患者,差异有显著性(P<0.05)。2.IGF-IR和INS在多囊卵巢综合征患者与对照组子宫内膜的表达水平无明显差异(P>0.05)。结论多囊卵巢综合征患者子宫内膜异常增生可能与局部IGF-I和INS-R表达异常有关。     

宫内发育迟缓大鼠胰腺肝脏骨骼肌中胰岛素受体底物的表达

目的分析宫内发育迟缓（IUGR）大鼠胰腺、肝脏、骨骼肌中胰岛素受体底物1（IRS-1）和2（IRS-2）mRNA和蛋白水平的表达,探讨IUGR个体发生胰岛素抵抗的机制。方法采用母孕期低蛋白饮食法建立IUGR大鼠模型,以模型鼠产下的仔鼠为IUGR组;以孕期予正常饮食母鼠产下的仔鼠为对照组。应用RT-PCR法检测各组仔鼠在出生后0、3和8周时点胰腺、肝脏和骨骼肌中IRS-1、IRS-2 mRNA表达水平,采用Western blot检测IRS-1和IRS-2蛋白表达水平。检测3和8周时点仔鼠空腹血糖和血清胰岛素水平,计算胰岛素抵抗指数。结果①IUGR组出生后0和3周体重显著低于对照组;8周时点IUGR组体重显著高于对照组。②IUGR组出生后0、3和8周时点胰腺、肝脏IRS-2 mRNA和蛋白表达水平低于对照组;IRS-1 mRNA和蛋白表达水平与对照组差异无统计学意义;骨骼肌IRS-1 mRNA和蛋白表达水平均显著低于对照组;IRS-2蛋白表达水平与对照组差异无统计学意义。③至8周时点,骨骼肌IRS-1 mRNA和蛋白表达水平的下降幅度较胰腺和肝脏组织更为明显;肝脏IRS-2 mRNA和蛋白表达水平的下降幅度较胰腺和骨骼肌组织更为明显。④至8周时点,IUGR组空腹血糖水平与对照组差异无统计学意义,胰岛素水平和空腹胰岛素抵抗指数较对照组显著升高。结论 IUGR大鼠胰腺、肝脏和骨骼肌组织均存在IRS-1或IRS-2 mRNA和蛋白表达水平的下降,可能是发生胰岛素抵抗的机制之一。     

多囊卵巢综合征大鼠AMH表达与胰岛素抵抗的相关性研究

目的:对多囊卵巢综合征(Polycystic ovary syndrome,PCOS)模型大鼠与卵巢局部及单卵泡中抗苗勒管素(Anti-mullerian hormone,AMH)表达与胰岛素抵抗(Insulin resistance,IR)之间的相关性进行研究。方法:采用DHEA皮下注射造模建立PCOS大鼠模型,然后计算胰岛素抵抗稳态模型(Homeostasis model assessment of insulin resistance,HOMA-IR)值,根据HOMA-IR值将所筛选对象分成单纯PCOS组,PCOS合并IR组和对照组,采用免疫组化法检测模型鼠、正常鼠血清AMH的表达及单卵泡及卵巢局部大鼠胰岛素受体及AMH表达。结果:PCOS大鼠无论是否合并IR LH、T、Flns及HOMA-IR明显高于对照组,两组差异有统计学意义(P0.05);而PCOS合并IR组T、Flns及HOMA-IR较对照组明显升高,两组差异亦有统计学意义(P0.05)。经过Pearson相关性分析结果显示卵巢局部AMH表达强度与胰岛素受体表达强度无明显相关性(r=0.015,P0.05);而卵巢局部AMH表达与血清胰岛素明显相关性(r=0.671,P=0.003);单卵泡AMH表达强度与胰岛素受体表达强度无明显相关性(r=0.011,P0.05)。而对血清AMH的表达与HOMA-IR进行Pearson相关性分析结果显示:HOMA-IR与血清AMH之间存在明显的正相关性(r=0.683,P=0.001)。结论:PCOS大鼠AMH与血清胰岛素水平呈正相关,卵巢局部AMH表达与胰岛素受体有正相关性,而单卵泡AMH表达与胰岛素受体无明显相关性,对于是否与高雄激素有关,还需要进一步研究。     

高脂饮食喂养对大鼠骨骼肌细胞膜GLUT4含量的影响

目的:检测骨骼肌细胞膜GLUT4含量的改变,探讨高脂饮食喂养诱导胰岛素抵抗的受体后机制。方法:将动物分为3组:①正常对照组;②高脂饮食组;③高脂饮食+饮食控制组。通过8周高脂饮食喂养建立胰岛素抵抗大鼠模型,随后代以普通饮食继续喂养4周。用Westernblot方法检测骨骼肌细胞膜表面GLUT4蛋白表达。结果:在胰岛素刺激下,高脂饮食组大鼠骨骼肌细胞膜GLUT4蛋白表达显著少于正常对照组(减少约31%);饮食控制组骨骼肌细胞膜GLUT4蛋白表达明显高于高脂饮食组(约1.14倍)。结论:高脂喂养的方法可成功复制出胰岛素抵抗大鼠模型;高脂饮食可能通过影响胰岛素信号转导系统,使胰岛素刺激的GLUT4转位至细胞膜受阻,其在膜上的含量也降低,从而促进胰岛素抵抗的形成和发展。     

Calorie restriction increases insulin‐stimulated tyrosine phosphorylation of insulin receptor and insulin receptor substrate‐1 in rat skeletal muscle

A moderate reduction in calorie intake (calorie restriction, CR) improves insulin‐stimulated glucose transport in skeletal muscle. Therefore, we studied muscle insulin signalling in ad libitum (AL) and CR (~60% AL intake for 20 days) fed rats, which received a control injection (sterile water) or an insulin injection (30 U kg^–1 body weight). In control (not insulin‐treated) rats, there was no detectable tyrosine phosphorylation of insulin receptor (IR), regardless of diet; no diet effect on tyrosine phosphorylation of insulin receptor substrate‐1 (IRS1) or IRS1‐associated phosphatidylinositol 3‐kinase (PI3K) protein and 21% higher IRS1‐associated PI3K activity in AL vs. CR. In insulin‐treated rats, tyrosine‐phosphorylated IR was 79% higher for CR vs. AL; tyrosine‐phosphorylated IRS1 was 109% higher for CR vs. AL; IRS1‐associated PI3K protein and IRS1‐associated PI3K activity were unaffected by diet. Calorie restriction amplifies early insulin signalling steps without changing IRS1‐associated PI3K, suggesting enhanced glucose transport is mediated by altering: IRS1‐PI3K localization, PI3K associated with proteins other than IRS1 or post‐PI3K events.     

8-羟基脱氧鸟苷在胰岛素抵抗大鼠骨骼肌的表达及运动、吡格列酮的干预作用

目的:观察氧化应激标志物8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)在胰岛素抵抗(IR)大鼠骨骼肌的表达及运动、吡格列酮对其的干预作用。方法:40只雄性Wistar大鼠随机分为对照组和模型组,分别给予普通饲料和高糖高脂饲料饲养;8周后再将模型组大鼠随机分为IR组、运动干预组和吡格列酮干预组,后两组分别进行游泳训练及吡格列酮(20mg/kg/天)灌胃,持续8周。16周末测量各组大鼠体重(BW)、空腹血糖(FPG)、空腹胰岛素(FINS),计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR);采用黄嘌呤氧化酶法检测骨骼肌超氧化物歧化酶(SOD)活性、免疫组化法检测骨骼肌8-OHdG表达。结果:(1)IR组大鼠FBG、FINS、HOMA-IR水平升高,骨骼肌8-OHdG表达增强、SOD活性降低;运动、吡格列酮干预后SOD活性增加,其它指标均下降。(2)相关性分析发现,实验大鼠HOMA-IR与8-OHdG表达水平呈正相关,与SOD活性呈负相关。结论:运动、吡格列酮可通过抑制IR大鼠骨骼肌的氧化应激反应,改善IR。     

Calorie restriction increases insulin-stimulated tyrosine phosphorylation of insulin receptor and insulin receptor substrate-1 in rat skeletal muscle

A moderate reduction in calorie intake (calorie restriction, CR) improves insulin-stimulated glucose transport in skeletal muscle. Therefore, we studied muscle insulin signalling in ad libitum (AL) and CR ( approximately 60% AL intake for 20 days) fed rats, which received a control injection (sterile water) or an insulin injection (30 U kg-1 body weight). In control (not insulin-treated) rats, there was no detectable tyrosine phosphorylation of insulin receptor (IR), regardless of diet; no diet effect on tyrosine phosphorylation of insulin receptor substrate-1 (IRS1) or IRS1-associated phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) protein and 21% higher IRS1-associated PI3K activity in AL vs. CR. In insulin-treated rats, tyrosine-phosphorylated IR was 79% higher for CR vs. AL; tyrosine-phosphorylated IRS1 was 109% higher for CR vs. AL; IRS1-associated PI3K protein and IRS1-associated PI3K activity were unaffected by diet. Calorie restriction amplifies early insulin signalling steps without changing IRS1-associated PI3K, suggesting enhanced glucose transport is mediated by altering: IRS1-PI3K localization, PI3K associated with proteins other than IRS1 or post-PI3K events.     

多囊卵巢综合征胰岛素抵抗患者Gly972Arg多态性与子宫内膜胰岛素受体底物1表达的关系

目的:研究多囊卵巢综合征(Polycystic ovary syndrome,PCOS)胰岛素抵抗(Insulin resistance,IR)患者胰岛素受体底物1(Insulin receptor substrate,IRS-1)基因Gly972Arg多态性与子宫内膜IRS-1表达的关系。方法:PCOS患者51例,用聚合酶链反应(PCR)技术,检测IRS-1Gly972Arg多态性。于月经周期第1天刮取子宫内膜,合并胰岛素抵抗者28例,非胰岛素抵抗者23例,应用免疫组化技术检测子宫内膜IRS-1,计算机图像分析系统分析子宫内膜IRS-1的表达。结果:Gly972Arg多态性:51例PCOS患者中,基因型GG 49例,基因型GA 2例,IR组与无IR组各1例,两组比较无统计学意义。子宫内膜IRS-1的表达:IR组、非IR组IRS-1表达的灰度值分别为131.94±18.39、78.16±6.87,比较有统计学意义(P<0.01)。结论:IRS-1Gly972Arg的突变率较低,其多态性在PCOS IR组与无IR组比较无统计学意义(P>0.05),不影响子宫内膜IRS-1的表达。