Knockout model reveals the role of Nischarin in mammary gland development,breast tumorigenesis and response to metformin treatment

Previously, our lab discovered the protein Nischarin and uncovered its role in regulating cell migration and invasion via its interactions with several proteins. We subsequently described a role for Nischarin in breast cancer, in which it is frequently underexpressed. To characterize Nischarin's role in breast tumorigenesis and mammary gland development more completely, we deleted a critical region of the Nisch gene (exons 7–10) from the mouse genome and observed the effects. Mammary glands in mutant animals showed delayed terminal end bud formation but did not develop breast tumors spontaneously. Therefore, we interbred the animals with transgenic mice expressing the mouse mammary tumor virus-polyoma middle T-antigen (MMTV-PyMT) oncogene. The MMTV-PyMT mammary glands lacking Nischarin showed increased hyperplasia compared to wild-type animal tissues. Furthermore, we observed significantly increased tumor growth and metastasis in Nischarin mutant animals. Surprisingly, Nischarin deletion decreased activity of AMPK and subsequently its downstream effectors. Given this finding, we treated these animals with metformin, which enhances AMPK activity. Here, we show for the first time, metformin activates AMPK signaling and inhibits tumor growth of Nischarin lacking PyMT tumors suggesting a potential use for metformin as a cancer therapeutic, particularly in the case of Nischarin-deficient breast cancers.     

二甲双胍通过激活AMPK/STAT3通路调控巨噬细胞分化抑制小鼠动脉粥样硬化形成

目的 探究二甲双胍(Met)通过腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/信号转导及转录激活因子3(STAT3)信号通路调控巨噬细胞表型对小鼠动脉粥样硬化(As)形成的影响。方法 体外培养RAW264.7巨噬细胞,使用脂多糖促进巨噬细胞分化,同时使用Met刺激细胞。流式细胞术检测不同表型(CD86、CD206)巨噬细胞比例。Western blot检测相关信号通路蛋白诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、精氨酸酶1(Arg-1)、AMPK、磷酸化AMPK(pAMPK)、STAT3、磷酸化STAT3(pSTAT3)蛋白表达水平。高脂饲料喂养ApoE－/－小鼠构建As模型。实验组(Met组)小鼠予Met灌胃干预,对照组(CTL组)小鼠给予同体积生理盐水灌胃干预。3个月后,提取小鼠大动脉全长(头臂干至双侧髂动脉)及主动脉根部,分别行油红O染色和免疫荧光染色,评价主动脉脂质沉积情况和脂质斑块内巨噬细胞不同表型比例。提取大动脉蛋白,Western blot验证相关信号通路的AMPK、pAMPK、STAT3、pSTAT3蛋白表达水平。结果 细胞实验表明,Met刺激后M1巨噬细胞比例明显减少,M2巨噬细胞比例明显增加(P＜0.05),AMPK活性明显增加,而STAT3活性明显下降。动物实验表明,在造模3个月后,油红O染色示Met组小鼠大动脉全长和主动脉瓣膜处脂质沉积均较CTL组明显减少(P＜0.05)；免疫荧光染色示Met组脂质斑块内M1巨噬细胞比例较CTL组明显减少,而M2巨噬细胞比例较CTL组明显增多(P＜0.05)。Western blot实验显示,与CTL组相比,Met组AMPK活性明显增加,而STAT3活性明显降低(P＜0.05)。结论 Met通过激活AMPK抑制STAT3活性,调控斑块内巨噬细胞表型分化,抑制小鼠As形成。     

二甲双胍干预肥胖儿童高胰岛素血症的临床疗效分析

摘要： 目的 探讨二甲双胍结合生活方式干预肥胖儿童合并高胰岛素血症的临床效果。方法 选取2015年1 月—2016年12月在我院儿科内分泌门诊就诊的肥胖高胰岛素血症儿童82例。所有患儿均给予调整饮食结构、 增强运动的生活方式指导, 同时口服二甲双胍治疗1年。治疗前及治疗3、 6、 12个月时分别测量并计算各项临床指标, 比较二甲双胍治疗前后各项指标的变化。结果 （1） 二甲双胍治疗12个月后, 体质量指数 （BMI）、 腰围 （WC）、 腰臀比（WHR）、 腰身比 （WHtR） 均较治疗前下降。（2） 与治疗前相比, 6个月时各时间点空腹胰岛素 （FINS） 水平均有明显下降, 至12个月时, FINS、 1 h-INS、 2 h-INS进一步降低 （均P＜0.05）。（3） 二甲双胍治疗6个月后, 胰岛素抵抗指数（HOMA-IR） 下降、 胰岛素分泌指数 （HOMA-β） 下降、 胰岛素曲线下面积 （AUCI） 减小, 总体胰岛素敏感指数 （WBISI）升高 （均P＜0.05）, 治疗12个月时HOMA-IR继续降低, WBISI继续升高 （均P＜0.05）; 早期胰岛素分泌指数 （ΔI30/ ΔG30） 治疗前后无明显变化。结论 在调整饮食结构、 加强运动的基础上, 肥胖高胰岛素血症儿童每天服用二甲双胍为期1年, 可减轻体质量, 提高胰岛素敏感性, 减轻胰岛素抵抗。     

二甲双胍抑制高浓度葡萄糖刺激的脂肪分解及机制

目的研究二甲双胍抑制高浓度葡萄糖刺激的脂肪分解及其机制。方法以SD大鼠附睾原代脂肪细胞为研究对象,分为对照A组、对照B组、实验A组和实验B组,每组3个平行管。对照A组予以5 mmol·L^-1葡萄糖,对照B组予以25 mmol·L^-1葡萄糖,实验A组予以5 mmol·L^-1葡萄糖+500μmol·L^-1二甲双胍,实验B组予以25 mmol·L^-1葡萄糖+500μmol·L^-1二甲双胍。细胞孵育24 h后,测定培养基中甘油释放量作为评价脂肪分解的指标,用酶化学法测定脂肪分解酶活性,用Western Blot法检测脂滴包被蛋白表达及其磷酸化水平、脂肪组织三酰甘油水解酶(ATGL)蛋白表达。结果对照B组和实验B组的甘油释放量分别为(1.61±0.08)和(0.50±0.06)μmol·m L^-1packed cell volume,实验B组与对照B组比较明显降低,差异有统计学意义(P<0.001)。这种抑制效应从孵育16 h开始明显并持续到24 h。对照B组和实验B组的脂肪分解酶活性分别为(344.28±65.98)和(200.44±64.25)μmol glycerol·mg protein^-1·h^-1,2组比较,实验B组降低41.78%,差异有统计学意义(P<0.05)。与对照B组相比,实验B组脂滴包被蛋白磷酸化减少,差异有统计学意义(P<0.01),但2组的ATGL蛋白水平与对照A组相比,差异均无统计学意义(均P>0.05)。结论二甲双胍通过抑制脂滴包被蛋白磷酸化和脂肪分解酶活性,从而减少高浓度葡萄糖刺激的脂肪分解,这种效应可以减少糖尿病高血糖状态下游离脂肪酸从脂肪组织向血浆释放,进而减轻胰岛素抵抗。     

比较HMS5552和二甲双胍对2型糖尿病大鼠血糖及肝葡萄糖激酶的调节作用

目的研究二甲双胍对比HMS5552对2型糖尿病大鼠血糖及肝葡萄糖激酶的调节作用。方法以高脂高糖饮食和加一次性注射链脲佐菌素40mg·kg^-1诱导建立2型糖尿病大鼠模型。建模后,实验组大鼠灌胃HMS5552 30mg·kg^-1,对照组灌胃二甲双胍80 mg·kg^-1,正常组和模型组灌胃等体积0.9%Na Cl。连续给药4周,做口服葡萄糖耐量实验后,处死大鼠,心脏采血,检测各项生化指标。用免疫印迹法检测肝葡萄糖激酶(GCK)的蛋白水平。结果给药后,模型组、对照组和实验组在60,90 min血糖浓度分别为(27.27±3.48),(21.47±2.89),(23.67±5.75)mmol·L^-1;(33.30±4.87),(20.72±3.34),(23.13±4.02)mmol·L^-1;这3组的空腹血糖分别为(17.39±1.33),(7.23±0.61),(9.16±1.76)mmol·L^-1;这3组的空腹胰高血糖素分别为(152.85±11.42),(64.76±13.62),(64.64±5.30)mmol·L^-1,对照组和实验组与模型组的上述指标比较,差异均有统计学意义(均P<0.05)。对照组和实验组与模型组的GCK蛋白表达量比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 HMS5552通过提升GCK的表达来降低血糖并具有改善胰岛β细胞分泌胰岛素的作用。     

Metformin protects PC12 cells against oxygen-glucose deprivation/reperfusion injury

Oxidative stress has a causative role in ischemic reperfusion-induced cell death. Evidence has shown that metformin is capable to reduce ischemic reperfusion injuries. The current study investigated the effect of metformin on ischemia/reperfusion-induced apoptosis in PC12 cells by evaluation of Bcl-2 family proteins expression. Cells were exposed to a time-dependent in vitro oxygen-glucose deprivation/reoxygenation (OGD/R) injury and then treated with metformin. The intracellular reactive oxygen species (ROS) levels were measured. Western blotting was used to examine the expression of anti- and pro-apoptotic proteins. Moreover, the number of apoptotic cell death was evaluated by TUNEL assay. Our results showed that metformin attenuated ROS generation, downregulated pro-apoptotic BAX expression, and upregulated expression of the Bcl-2 protein in the PC12 cells. Moreover, metformin reduced cell death under OGD/R condition which was confirmed by lower apoptotic cell death in the TUNEL assay. These findings suggest that neuroprotective effect of metformin on OGD/R-induced cell death is possibly mediated by inhibition of ROS-induced apoptosis pathway.     

二甲双胍对抗精神病药所致精神分裂症患者肥胖及糖脂代谢的影响

目的:观察二甲双胍对抗精神病药所致精神分裂症患者肥胖及糖脂代谢的影响。方法:122例长期服用抗精神病药所致肥胖的精神分裂症患者随机分为研究组62例和对照组60例,两组维持原有抗精神病药治疗不变,研究组加用二甲双胍1.0 g/d,疗程6个月。两组分别于基线及治疗后1、3、6个月测定空腹血糖(FBG)、餐后2 h血糖(2 h PBG)、总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)及体质量指数(BMI)。结果:在治疗后1~3个月,研究组FBG、2 h PBG、TC、TG、LDL、HDL及BMI各项指标均逐步下降,并低于对照组(t=2.03~2.35,P均0.05);治疗6个月,研究组除HDL外,LDL、BMI、FBG、2 h PBG、TC、TG均明显低于对照组(t=2.08~4.47,P0.05或P0.01)。结论:二甲双胍可降低抗精神病药所致肥胖者的血糖、血脂水平及体质量。     

二甲双胍治疗多囊卵巢综合征肥胖型疗效观察

目的观察二甲双胍治疗多囊卵巢综合症 (PCOS) 肥胖型疗效. 方法将56例PCOS肥胖患者随机分为两组,分别用二甲双胍和克罗米芬治疗,并观察两组疗效以及治疗前后体重指数 (BMI)、胰岛素水平和葡萄糖耐量试验 (OGTT) 的变化. 结果治疗组妊娠率 (82%)明显高于对照组 (21%),在 BMI、胰岛素水平、OGTT改善方面两组比较,差异有显著性. 结论二甲双胍能明显改善PCOS的临床症状,提高妊娠率,改善肥胖,特别是对耐克罗米芬 PCOS有良好的治疗作用.     

盐酸二甲双胍治疗奥氮平导致的精神分裂症患者代谢综合征的疗效及其与慢性炎症状态的关系

目的：分析二甲双胍治疗奥氮平导致的精神分裂症患者代谢综合征（MS）的疗效,并进一步分析治疗过程中C-反应蛋白（CRP）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的变化。方法：按照入组病历号随机选取满足入组标准和排除标准的精神分裂症患者100例,依据随机数字表分为研究组和对照组各50例,干预治疗前和24 周后分别检测患者体质量指数（BMI）、稳态胰岛素评价指数（HOMA-IR）、空腹血浆葡萄糖（FPG）、糖化血红蛋白（HbA1c）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、CRP和TNF-α,并进行统计分析。结果：两组患者性别、受教育程度、婚姻、家族史、病程、年龄和奥氮平治疗剂量分布差异无统计学意义（P ＞0.05）。盐酸二甲双胍治疗后研究组BMI、HOMA-IR、FPG、HbA1c、HDL-C、LDL-C、TC、TG、CRP、TNF-α的差值明显高于对照组（P ＜0.05）。研究组CPR和TNF-α与BMI和HOMA-IR呈显著正相关,ΔCPR可以分别解释ΔBMI变异的13.4%,ΔHOMA-IR变异的11.4%;ΔTNF-α可以分别解释ΔBMI变异的12.5%,ΔHOMA-IR变异的14.2%。结论：二甲双胍可以有效改善精神分裂症患者的MS;MS的改善可能与炎症反应的减轻有一定的关联。