胰岛素激活PI3K-AKT通路而促进H9c2心肌细胞葡萄糖摄取

目的 探索胰岛素(Insulin)对H9c2心肌细胞葡萄糖摄取的影响及其与PI3 K-AKT信号通路的关系.方法 采用不同时间及不同浓度的胰岛素处理H9c2心肌细胞,确定胰岛素处理H9c2细胞的最佳浓度和最适时间.实验分空白对照组(NC组),2-NBDG组,Insulin组,Insulin+ PI3K-AKT通路抑制剂LY294002组(LY294002组),Insulin+ p38 MAPK通路抑制剂BIRB796组(BIRB796组),使用荧光标记2-脱氧葡萄糖(2-NBDG)检测H9c2心肌细胞葡萄糖摄取能力,以流式细胞仪和荧光酶标仪检测心肌细胞对葡萄糖摄取的变化.通过间接免疫荧光法及激光共聚焦检测H9c2心肌细胞葡萄糖转运体-1(glucose tansporter-1,GLUT-1)及葡萄糖转运体-4(glucose tansporter-4,GLUT-4)的表达.结果 ①2-NBDG可用于检测H9c2心肌细胞葡萄糖摄取能力.②Insulin处理H9c2心肌细胞最适浓度和时间分别为200 μmol/L和30 min.③Insulin组与对照组相比增加H9c2心肌细胞葡萄糖摄取(P＜0.05);LY294002组与Insulin组相比降低心肌细胞葡萄糖摄取,两组间差异明显(P＜0.05),BIRB796组较Insulin组无统计学差异(P＞0.05),提示LY294002可抑制Insulin促进心肌细胞葡萄糖摄取,而BIRB796不能抑制上述作用.④H9c2心肌细胞膜表达葡萄糖转运体1(GLUT1)和葡萄糖转运体4(GLUT4),Insulin处理H9c2心肌细胞30min后经激光共聚焦成像显示H9c2心肌细胞膜GLUT1和GLUT4表达增加(P＜0.05).结论 胰岛素促进H9c2心肌细胞葡萄糖摄取的作用可能与PI3 K-AKT通路相关,与p38MAPK通路不相关,胰岛素激活PI3 K-AKT信号通路后可能促进H9c2心肌细胞膜上GLUT-1及GLUT-4的表达,从而使H9c2心肌细胞对葡萄糖摄取增加.     

2-NBDG检测H9c2心肌细胞葡萄糖摄取能力的研究

目的评估荧光标记2-脱氧葡萄糖(2-deoxyglucose,2-DG)即2-NBDG(2-[N-(7-nitrobenz-2-oxa-1,3-diaxol-4-yl)amino]-2-deoxyglucose,2-NBDG)作为光学探针检测H9c2心肌细胞葡萄糖摄取的能力。方法间接免疫荧光法测定H9c2心肌细胞葡萄糖转运体(GLUT-1、GLUT-4)的表达。用不同浓度2-NBDG和不同孵育时间处理H9c2心肌细胞,探讨其量效-时效关系,荧光酶标仪测定2-NBDG孵育H9c2细胞的最适浓度和时间。以2-NBDG最适浓度孵育H9c2心肌细胞,同时用共聚焦显微镜和流式细胞仪检测细胞内荧光强度差异,观察心肌细胞摄取2-NBDG情况。使用竞争性抑制剂D型葡萄糖(D-Glu)与2-NBDG共同孵育H9c2心肌细胞,观察D-Glu对2-NBDG的竞争性抑制情况。结果间接免疫荧光法显示H9c2心肌细胞高表达GLUT-1、GLUT-4。2-NBDG孵育H9c2心肌细胞的最适浓度和时间分别为100μmol/L和30 min。共聚焦成像和流式细胞仪均显示H9c2心肌细胞能有效摄取2-NBDG,加入D-Glu后使心肌细胞内荧光信号强度分别降低27.0%和46.7%(P<0.01)。运用2-NBDG检测细胞葡萄糖摄取的方法,证实胰岛素能促进H9c2心肌细胞葡萄糖的摄取。结论 2-NBDG能迅速被高表达GLUT-1、GLUT-4的H9c2心肌细胞摄取并滞留于细胞内,且可以被D-Glu竞争性抑制,表明2-NBDG可作为一个方便且敏感的探针,用于检测细胞葡萄糖摄取的能力。     

黄芪多糖对胰岛素抵抗H9c2心肌细胞葡萄糖摄取的影响

目的:研究黄芪多糖(Astragalus polysaccharide,APS)对胰岛素抵抗H9c2(IR-H9c2)心肌细胞葡萄糖摄取的影响,并探讨其信号机制。方法:采用高浓度胰岛素处理复制IR-H9c2心肌细胞模型,给予一定剂量的APS处理,MTT法筛选合适的实验浓度,2-脱氧-[3H]-D-葡萄糖法检测细胞的葡萄糖摄取,Western blotting法检测腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)的磷酸化水平。结果:APS可以明显促进IR-H9c2心肌细胞对葡萄糖的摄取,并能显著提高其AMPK的活性,且AMPK抑制剂Compound C明显降低了APS刺激IR-H9c2心肌细胞葡萄糖摄取的作用。结论:APS可以促进IR-H9c2心肌细胞的葡萄糖摄取,这一作用与AMPK的活化有关。     

黄连素介导的细胞自噬对缺氧损伤H9c2心肌细胞的影响

目的:研究黄连素(Berberine,BBR)对缺氧损伤H9c2心肌细胞的影响,并探索BBR所介导的细胞自噬机制在逆转心肌损伤中的作用。方法:设置不同浓度的BBR药物组,处理H9c2细胞24 h,采用CCK-8法检测细胞活力,筛选适宜的BBR药物治疗浓度。分别设置正常H9c2细胞对照组,缺氧H9c2细胞组(HP组),BBR药物处理组,缺氧/BBR处理组(HP/BBR组),BBR处理时间均为24 h。收集蛋白或细胞,采用Western blot及流式细胞仪法检测心肌细胞凋亡水平及自噬相关分子的表达水平。同时采用PI3K抑制剂抑制H9c2心肌细胞自噬,检测自噬相关分子表达。结果:一定浓度范围内的BBR对心肌细胞无细胞毒性,且可以显著降低缺氧损伤所致的H9c2心肌细胞凋亡;不仅如此,高浓度BBR可显著诱导H9c2细胞发生自噬,且心肌细胞自噬信号通过PI3K通路介导。结论:黄连素可通过介导细胞自噬发挥抑制H9c2心肌细胞凋亡的作用,且黄连素介导的心肌细胞自噬信号通过PI3K通路所介导。     

胰岛素和细胞去极化致心肌细胞葡萄糖转运机制的研究

目的:探讨心肌细胞葡萄糖转运的信号传导机制.方法:研究不同浓度胰岛素和K 溶液(以模拟心肌收缩)及与特异性阻断剂联合作用下对H9c2细胞2-3H脱氧葡萄糖摄取能力的变化.结果:胰岛素和K 均增加H9c2细胞对2-3H脱氧葡萄糖的摄取率,且呈明显量效反应关系.二者联合作用10 min对2-3H脱氧葡萄糖的摄取增加呈叠加性,而联合作用30 min时该特性消失.PI3激酶抑制剂Wortmannin可阻断胰岛素所致葡萄糖摄取,对K 摄取葡萄糖能力无影响.Ca 阻滞剂Dantrolene显著降低K 所致葡萄糖转运,对胰岛素作用无影响.结论:胰岛素和肌肉收缩所致心肌细胞葡萄糖转运所依赖的信号传导机制不同,前者与PI3激酶激活有关,后者依赖细胞内Ca 释放.     

Axin1调节骨骼肌GLUT4蛋白表达的作用研究

目的：探讨体轴发育抑制因子（Axin1）调节骨骼肌葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)蛋白表达的作用及其机制。方法：利用RNAi干扰的Axin1腺病毒（Ad-siAxin1）感染C2C12小鼠骨骼肌细胞敲低Axin1,荧光显微镜和MTS实验明确Ad-siAxin1最佳感染浓度和时间。分别用携带绿色荧光蛋白的腺病毒（Ad-GFP）、Ad-siAxin1、载体质粒（vector）和Axin1质粒转染C2C12小鼠骨骼肌细胞敲低或过表达Axin1蛋白,Western印迹检测Axin1、端锚聚合酶蛋白（TNKS）和GLUT4蛋白水平。结果：荧光显微镜和MTS实验结果显示,在C2C12小鼠骨骼肌细胞中Ad-siAxin1作用的最佳浓度和时间分别为160μL和48 h。Western印迹结果显示,与Ad-GFP组相比,Ad-siAxin1组中Axin1蛋白降低（t=6.746,P<0.01）。Ad-siAxin1组TNKS蛋白水平降低（t=4.019,P<0.05）,GLUT4蛋白水平下调（t=3.248,P<0.05）。与vector组相比,转染Axin1质粒后,Axin1蛋白水平上...     

Armcx3调控H9C2心肌细胞肥厚的作用研究

目的分别构建过表达Armcx3与干扰Armcx3表达的H9C2细胞模型,研究其对H9C2细胞肥厚的影响。方法分别用HBIV-Armcx3和HBIV-Armcx3sh RNA慢病毒感染H9C2细胞,用嘌呤霉素筛选细胞,得到过表达Armcx3与干扰Armcx3表达的H9C2细胞模型;Westernblot检测各组H9C2心肌细胞中Armcx3蛋白的表达情况;细胞免疫荧光观察过表达Armcx3与干扰Armcx3表达后H9C2细胞形态的变化,Image-Pro Plus软件统计各组H9C2细胞的表面积;实时荧光定量PCR检测各组H9C2细胞ANP与BNP的m RNA水平;Westernblot检测各组H9C2细胞中BNP蛋白的表达。结果成功构建过表达Armcx3与干扰Armcx3表达的H9C2细胞模型。与对照组相比,过表达Armcx3的H9C2细胞表面积明显减小(P <0.001),ANP和BNP的m RNA含量明显降低(P<0.01);BNP的蛋白表达量明显减少(P <0.05)。而干扰Armcx3表达的H9C2细胞表面积明显增大(P<0.001),ANP和BNP的m RNA含量明显增加(P<0.001);BNP的蛋白表达量明显增加(P<0.05)。结论过表达Armcx3抑制H9C2细胞肥厚,而干扰Armcx3表达诱导H9C2细胞肥厚。     

饱和脂肪酸对骨骼肌细胞胰岛素作用的影响及其机制研究

目的：探讨饱和脂肪酸是否造成骨骼肌细胞胰岛素抵抗,并检测核糖体s6蛋白激酶（S6K）是否参与此机制。方法：将棕榈酸偶联到无脂肪酸的牛血清白蛋白（BSA）上,制备成浓度为5mmol／L的棕榈酸储存液,备用。棕榈酸组用0．5mmol／L的棕榈酸孵育16h;溶剂组用含相同浓度的无脂肪酸的牛血清白蛋白（BSA）孵育16h;对照组没有任何处理。用偶联抗体的吸光度分析法测定细胞膜上GLUT4myc的含量,免疫印迹检测胰岛素信号分子胰岛素受体底物（IRS1）、蛋白激酶B（Akt）和S6K的磷酸化水平。结果：与对照组和溶剂组相比,棕榈酸组胰岛素刺激的GLUT4myc转位降低（P〈0．05）;Akt的磷酸化水平降低,S6K的磷酸化水平没有变化,IRS1 S636／639的磷酸化水平也没有改变。结论：棕榈酸可导致骨骼肌细胞胰岛素抵抗,其机制可能不涉及S6K。     

氯化镉诱导大鼠心肌细胞 H9c2 凋亡的作用机制

目的：研究不同浓度氯化镉（CdCl₂）引起大鼠心肌细胞 H9c2 凋亡及机制。方法：将培养的大鼠心肌细胞H9c2分为阴性对照组和镉处理组,阴性对照组为DMEM培养液,镉处理组分别暴露于 5﹑10﹑30﹑50和80 μmol•L^-1 CdCl₂ 作用6、12和24 h,采用MTT法检测细胞存活率;Annexin Ⅴ-FITC/ propidium iodide (PI)流式细胞技术(FCM)、丫啶橙（AO）/ 溴化乙啶（EB）双荧光染色法检测细胞凋亡情况。结果：镉处理组细胞存活率随着剂量的加大及时间延长明显下降,与阴性对照比较差异有显著性（P<0.05或P<0.01）;CdCl₂可引起H9c2细胞凋亡,各剂量组凋亡率明显高于阴性对照组（P<0.001）,各剂量组之间凋亡率差异无显著性（P>0.05）;AO/EB 染色镜下可见H9c2细胞呈典型早期凋亡形态学改变。结论：H9c2 细胞对CdCl₂的作用较敏感,低剂量﹑短时间作用即可引起细胞凋亡,但 H9c2 细胞对CdCl₂有一定耐受性。     

低糖培养对H9c2心肌细胞的自噬功能和细胞凋亡的影响

目的 研究低糖培养对H9c2心肌细胞自噬活性的影响及此时自噬功能对细胞凋亡水平的影响。方法 用33.3mmol/L葡萄糖浓度的培养基培养H9c2细胞后用2.5mmol/L葡萄糖浓度培养基处理细胞4h作为低糖组（LG组）,高糖组（HG组）维持33.3mmol/L的葡萄糖浓度,对照组（Con组）维持5.5mmol/L的葡萄糖浓度;LG组加入自噬抑制剂3-MA作为抑制剂组（LG+3-MA组）。采用LDH检测试剂盒检测细胞毒性;MTT法检测H9c2细胞增殖能力; Western blot法检测caspase3、LC3、Beclin-1的表达量。结果 与Con组和HG组相比,LG组LDH活性显著增加,细胞增殖能力显著降低,caspase3、LC3-Ⅱ和Beclin-1表达显著增加;而与LG组比较,抑制剂组LC3-Ⅱ、Beclin-1表达降低,同时caspase3以及细胞毒性降低,细胞活力增加。结论 低糖培养通过激活H9c2心肌细胞的自噬活性引起细胞凋亡。     

同型半胱氨酸对骨骼肌细胞GLUT4表达和分布的影响

目的 研究高同型半胱氨酸血症对骨骼肌细胞GLUT4表达和膜分布的改变,探讨同型半胱氨酸对葡萄糖摄取的影响.方法 20只6周健康小鼠随机分为对照组(10只)和高同型半胱氨酸血症组(10只),含1.5%的蛋氨酸饮水3个月制造高同型半胱氨酸血症模型;测定空腹状态下血糖和胰岛素;HE染色观察骨骼肌组织形态改变;免疫组织化学和Western Blot检测骨骼肌细胞GLUT4表达和细胞膜上分布.结果 高同型半胱氨酸血症组与对照组比较空腹血糖和空腹胰岛素增加(P＜0.05),骨骼肌组织结构完整,细胞膜上GLUT4分布降低,GLUT4蛋白质表达无明显差异(P＞0.05).结论 在骨骼肌组织中,同型半胱氨酸可能通过抑制GLUT4在细胞膜上分布,降低骨骼肌细胞对葡萄糖的摄取.     

TBC1D1介导的GLUT4易位与糖尿病关系的研究进展

<正>肥胖和2型糖尿病(T2DM)常伴胰岛素抵抗,而运动独立于胰岛素信号传导增加骨骼肌中的葡萄糖摄取,这使得运动成为增加胰岛素抵抗骨骼肌中葡萄糖摄取的有效刺激[1],因此,阐明收缩刺激肌肉是如何刺激葡萄糖摄取的机制,可能会为T2DM和肥胖的治疗提供依据。研究发现,运动通过对不同信号通路的调节刺激葡萄糖摄取,这些通路共同形成复杂且高度灵活的网络,引发一系列快速的细胞稳态适应。在运动过程中,葡萄糖的转运能力主要取决于细胞表面膜上葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)的表达,     

脂肪细胞缺氧对骨骼肌细胞胰岛素作用的影响

目的：观察脂肪细胞缺氧对骨骼肌细胞胰岛素作用的影响。方法：缺氧（5％CO2、85％N2、10％H2或200μmol／L CoCl2）处理小鼠3T3-L1脂肪细胞,制备条件培养基孵育小鼠骨骼肌细胞。通过对胰岛素信号通路中关键蛋白的磷酸化水平和葡萄糖转运子4（GLUT4）转位得以检测骨骼肌胰岛素作用的改变。结果：缺氧处理的3T3-L1脂肪细胞条件培养基抑制骨骼肌胰岛素信号通路,其中胰岛素受体底物10RS1Set307）磷酸化水平呈显著增高,相反蛋白激酶B（AktSer473）磷酸化水平呈显著下降,最终显著抑制了胰岛素刺激的GLUT4myc转位（p〈0．05）。结论：抑制胰岛素刺激的GLUT4myc转位,其机制与IRSt的Ser307的磷酸化水平升高和Akt的Ser473的磷酸化水平降低有关。     

miR-433-3p通过调控MAPK8蛋白在H2O2诱导的心肌细胞损伤中发挥保护作用

目的 探究miR-433-3p在过氧化氢(H2O2)诱导的大鼠心肌细胞(H9c2)损伤中的作用及具体机制的研究.方法 构建氧化应激损伤模型,以H9c2心肌细胞为研究对象,通过转染miR-433-3p模拟物(miR-433-3p mimics)、miRNA阴性对照(miR-NC)、阴性对照(pcDNA-NC)和MAPK8...     

过氧化氢对原代心肌细胞及H9c2细胞的损伤作用

目的:考察过氧化氢对H9c2心肌细胞及原代心肌细胞损伤作用的相似性。方法:选用H9c2心肌细胞与新生大鼠原代心肌细胞,应用MTT法测定不同浓度过氧化氢对H9c2心肌细胞及原代心肌细胞活性的影响,观察两株细胞对过氧化氢损伤的敏感性。结果:600～1 600μmol/L的过氧化氢对H9c2心肌细胞及原代心肌细胞所造成的氧化损伤均具有浓度依赖性,1 200μmol/L的过氧化氢使H9c2心肌细胞的存活率降低40%～60%(P<0.01),表现出与原代心肌细胞相似的H2O2损伤敏感性(P>0.05)。结论:H9c2心肌细胞与原代心肌细胞对过氧化氢氧化损伤具有相似的作用和浓度依赖性。     

壬基苯酚对H9c2心肌细胞钙信号和细胞增殖的影响及其作用机制

目的探讨壬基苯酚(NP)对H9c2心肌细胞内钙离子浓度和细胞增殖的影响以及GPR30受体的作用。方法采用细胞内钙测定方法来记录H9c2心肌细胞内钙离子浓度变化,采用MTT法来观察H9c2心肌细胞增殖程度。结果 1×10-10mol/L NP使细胞内钙离子浓度升高的幅度增加,并促进H9c2细胞增殖,而1×10-6mol/L NP使细胞内钙离子浓度升高的幅度降低,并抑制细胞增殖。G15可以阻断1×10-10mol/L NP对细胞内钙离子浓度和细胞增殖的促进作用,但不能阻断1×10-6mol/L NP对细胞内钙离子和细胞增殖的抑制作用。结论 NP对H9c2细胞的快速钙信号变化和细胞增殖具有非单调的剂量依赖性作用,其机制可能是由于GPR30受体在不同浓度下参与的机制不同。     

容积激活性氯离子通道蛋白ClC-3表达下调促进H9c2心肌细胞肥大及其机制研究

目的 探讨容积激活性氯离子通道蛋白ClC-3表达下调对H9c2心肌细胞的影响及其机制.方法 用siRNA转染H9c2心肌细胞构建ClC-3表达下调的细胞模型;免疫荧光染色观察H9c2细胞表面积;qRT-PCR检测H9c2细胞心房利钠肽(ANP)、脑钠肽(BNP)和β-肌球蛋白重链(β-MHC)的mRNA表达水平;JC-...     

HDAC3负性调控mTOR促进低氧诱导H9C2心肌细胞自噬

目的 研究组蛋白去乙酰化酶3(HDAC3)调控低氧诱导H9C2心肌细胞自噬的功能和机制.方法 体外建立H9C2心肌细胞低氧模型,采用Western blot和免疫荧光染色技术检测自噬相关蛋白LC3B-Ⅱ、Beclin-1和P62的表达变化以及荧光活性.分别转染HDAC3过表达质粒和干扰RNA后,检测自噬调节分子mTOR和LC3B的蛋白表达和荧光活性变化.结果 与对照组比较,低氧1、6、12 h后,H9C2心肌细胞中LC3B-Ⅱ和Beclin-1表达显著增加(P＜0.05);P62蛋白表达先增高(1 h)后降低(6 h)(P＜0.05).低氧1 h和6h后,HDAC3和mTOR蛋白表达明显增高(P＜0.05);低氧12 h后HDAC3和mTOR蛋白表达显著减少.过表达HDAC3能够降低mTOR蛋白表达和荧光活性,增加LC3B的蛋白表达和荧光活性(P＜0.05);下调HDAC3蛋白表达能够升高mTOR蛋白水平和荧光活性,减少了LC3B蛋白表达和荧光活性(P＜0.05).结论 HDAC3负性调节mTOR蛋白,促进了低氧诱导的H9C2心肌细胞自噬.     

Reg3β干扰载体的构建及在H9C2心肌细胞中的鉴定

目的 构建再生基因蛋白3β(regenerating islet-derived protein 3 beta,Reg3β)干扰载体,并在H9C2大鼠心肌细胞中优化转染条件,鉴定抑制效果,为深入探索Reg3β在心血管疾病的作用提供有利的工具。方法 设计合成Reg3β干扰序列,在5′端加入一个SacⅠ的酶切位点,3′端加入LOOP环序列和反向互补序列,构建pG1.2-Reg3β shRNA沉默载体。接着分别用Lipofectamine2000和Lipofectamine3000优化摸索转染大鼠H9C2心肌细胞的效率,以q-PCR和Western blot法检测H9C2细胞内Reg3β的表达量。结果 设计合成了3对Reg3β干扰序列,从中筛选出抑制效率最高达67.93%的序列,酶切和测序结果证实成功构建了pG1.2-Reg3β shRNA。经过优化比较发现,pG1.2-Reg3β shRNA沉默载体Lipofectamine3000比例为1μg∶3μl时,其转染效率最高(50%以上)。q-PCR和Western blot法检测结果显示,最佳干扰载体在最高转染条件下可使H9C2细胞Reg3β表达量降低50%以上。结论 成功构建了pG1.2-Reg3β shRNA沉默载体,并在H9C2细胞中有效干扰Reg3β的表达,可用于探讨Reg3β在心血管疾病中的作用。