二甲双胍抑制大鼠原代脂肪细胞中异丙基肾上腺素和高浓度葡萄糖刺激脂肪分解的效应及其机制

论文摘要

目的:研究二甲双胍对异丙基肾上腺素和高浓度葡萄糖刺激脂肪分解的抑制效应,并探讨其分子机制,进一步阐明二甲双胍降低游离脂肪酸改善胰岛素抵抗的作用机理,同时也为深入了解脂肪分解调控机制提供了资料。方法:本研究以SD大鼠原代附睾脂肪细胞为对象。细胞分离后设对照组,二甲双胍(250或500μmol/L)干预组,异丙基肾上腺素(100 nmol/L或1μmol/L)或高浓度葡萄糖(25 mmol/L)干预组,以及二甲双胍加异丙基肾上腺素或高浓度葡萄糖共同干预组。细胞培养后比色法测定培养液中甘油的累积量或释放量作为评价脂肪分解的指标。用Western blot方法检测不同组别细胞中perilipin表达及其磷酸化水平、ERK1和磷酸化ERK1/2、HSL和ATGL表达。用酶化学法测定胞浆脂肪分解酶活性。分别用125I和32P标记的放射免疫方法测定cAMP水平及PKA活性。用Western blot方法和免疫荧光方法检测HSL的转位情况。实验数据应用GraphPad Prism 4.0软件进行统计学分析。结果:1、二甲双胍抑制异丙基肾上腺素刺激的脂肪分解。1μmol/L的异丙基肾上腺素使甘油释放量增加3.8倍(P <0.001);250μmol/L和500μmol/L的二甲双胍分别使异丙基肾上腺素刺激的甘油释放量降低43.6%(P <0.01)和56.7%(P <0.001),这种抑制作用从二甲双胍孵育4 h开始持续到24 h。异丙基肾上腺素作用后细胞cAMP水平和PKA活性分别增加了1.5倍(P <0.05)和3.0倍(P <0.01),二甲双胍干预后分别使其降低50.3%(P <0.001)和70.5%(P <0.001)。异丙基肾上腺素使ERK1/2磷酸化增加了2倍(P <0.01),二甲双胍使其减少54.7%(P <0.001)。二甲双胍还能够减少异丙基肾上腺素引起的perilipin磷酸化。异丙基肾上腺素刺激后胞内脂肪分解酶活性升高1.96倍(P <0.01),二甲双胍使其降低44.5%(P <0.01),但二甲双胍不影响HSL和ATGL的蛋白表达以及HSL转位。2、二甲双胍抑制高浓度葡萄糖刺激的脂肪分解。25 mmol/L葡萄糖增加基础脂肪分解1.72倍(P <0.001),这种效应从16 h开始明显并持续到24 h,而10 mmol/L葡萄糖则对基础脂肪分解无明显影响。此外,在胰岛素存在的条件下,高浓度葡萄糖进一步增强异丙基肾上腺素刺激的脂肪分解,但胰岛素不影响高浓度葡萄糖本身的刺激脂肪分解效应。250μmol/L和500μmol/L的二甲双胍分别降低高浓度葡萄糖刺激的脂肪分解31.8%(P <0.001)和69.1%(P <0.001),另外500μmol/L二甲双胍还可以明显抑制基础状态下的脂肪分解和高糖高胰岛素状态下异丙基肾上腺素更强的促脂肪分解效应。高浓度葡萄糖和二甲双胍可以影响perilipin磷酸化水平但不影响其总蛋白表达,即高浓度葡萄糖使磷酸化perilipin与总perilipin的比值增加1.53倍(P <0.05),二甲双胍干预后使其降低41.1%(P <0.01)。高浓度葡萄糖升高胞内脂肪分解酶活性1.59倍(P <0.05),二甲双胍使其降低35.8%(P <0.05)。高浓度葡萄糖和二甲双胍均使HSL蛋白表达明显增加,且有协同作用,但二者均不影响ATGL蛋白表达。结论:二甲双胍能够抑制异丙基肾上腺素和高浓度葡萄糖刺激的脂肪分解,也能够抑制高糖高胰岛素状态异丙基肾上腺素刺激的更强的脂肪分解。二甲双胍通过降低异丙基肾上腺素引起的cAMP水平升高和PKA活性增强,减少perilipin磷酸化,同时减少ERK磷酸化和胞内脂肪分解酶活性增加,从而抑制异丙基肾上腺素的刺激脂肪分解效应。二甲双胍通过抑制perilipin磷酸化增加和胞内脂肪分解酶活性增强从而减少高浓度葡萄糖刺激的脂肪分解。提示二甲双胍可能通过抑制异丙基肾上腺素和糖尿病状态下高浓度葡萄糖刺激的脂肪分解,减少FFA释放,从而改善胰岛素敏感性。

论文目录

• 缩略语表
• 中文摘要
• 英文摘要
• 文献综述
• 前言
• 实验材料
• 实验方法
• 实验结果
• 讨论
• 小结
• 参考文献
• 致谢
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