T_3對氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的HepG2細(xì)胞氧化還原狀態(tài)及糖代謝的影響
本文關(guān)鍵詞:T_3對氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的HepG2細(xì)胞氧化還原狀態(tài)及糖代謝的影響,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:目的:代謝綜合征(metabolic syndrome,MS)是以胰島素抵抗為病理生理基礎(chǔ),伴有中心性肥胖、高血壓和糖、脂代謝紊亂等嚴(yán)重影響人類健康的臨床癥候群。而氧化應(yīng)激與MS的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。甲狀腺激素是維持機(jī)體基礎(chǔ)代謝率、認(rèn)知能力、糖脂代謝以及心血管正常狀態(tài)的調(diào)節(jié)性激素。研究發(fā)現(xiàn),甲狀腺激素缺乏與機(jī)體氧化損傷,代謝紊亂密切相關(guān)。甲狀腺激素,尤其是三碘甲狀腺原氨酸(T3)的異常水平會改變參與葡萄糖和脂質(zhì)的代謝的蛋白水平,從而引起胰島素抵抗或高血糖。因此,探究T3抗氧化保護(hù)功能及對細(xì)胞糖代謝的影響對改善細(xì)胞胰島素抵抗,調(diào)節(jié)糖代謝水平,進(jìn)而對代謝綜合征預(yù)防與治療具有重要意義。本研究通過體外建立HepG2細(xì)胞氧化損傷模型,研究T3的抗氧化保護(hù)作用及機(jī)制,以及T3在調(diào)節(jié)胰島素抵抗HepG2細(xì)胞糖代謝中的作用。 方法:體外建立HepG2細(xì)胞氧化損傷模型,包括H2O2損傷模型及高糖損傷模型。添加不同濃度T3(10-9M-10-5M)進(jìn)行保護(hù),測定T3對細(xì)胞ROS、存活率及細(xì)胞氧化還原指標(biāo)(T-AOC、GSH/GSSG、GSH-Px、SOD、CAT、MDA)的影響。采用RT-PCR檢測細(xì)胞GSK-3β、Nrf2信號通路中關(guān)鍵基因的表達(dá),Western Blot檢測GSK-3β磷酸化水平及Nrf2核質(zhì)比變化。測定T3保護(hù)后損傷細(xì)胞的線粒體膜電位及凋亡因子Bcl-2、促凋亡因子Bax的表達(dá)。建立細(xì)胞胰島素抵抗模型,檢測T3對IR-HepG2細(xì)胞葡萄糖吸收的影響,采用RT-PCR檢測T3對胰島素信號通路關(guān)鍵基因(INSR、IRS1、PI3K、GLUT4、GSK-3β)及糖代謝中關(guān)鍵基因(HK、PK、GS、GLUT2)的表達(dá)的影響。 結(jié)果:(1)10-5M、10-7M及10-9M T3預(yù)處理可顯著降低高損傷(200μM H2O2或44mM葡萄糖處理)、中等損傷(100μM H2O2或22mM葡萄糖處理)及低損傷(50μM H2O2處理)細(xì)胞的ROS水平,提高細(xì)胞存活率(p0.05),并可顯著降低損傷細(xì)胞MDA含量,提高T-AOC、GSH/HSSG,增加GSH-Px、SOD及CAT活性(p0.05),提高Nrf2及上游調(diào)控因子PI3K、AKT,下游抗氧化酶基因HO-1、NQO1的表達(dá),降低GSK-3β及Keap1表達(dá)。10-9M T3對正常培養(yǎng)基(5.5mM葡萄糖)處理的細(xì)胞自由基及存活率無顯著影響,,但對酶活及抗氧化基因表達(dá)有提高作用。而10-5M T3會增加50μM H2O2及5.5mM葡萄糖培養(yǎng)細(xì)胞的ROS水平,降低存活率(p0.05),影響細(xì)胞氧化還原狀態(tài),降低Nrf2及相應(yīng)基因表達(dá),提高GSK-3β表達(dá)。(2)損傷細(xì)胞GSK-3βSer9磷酸化降低,Tyr216磷酸化增加,Nrf2核質(zhì)比降低,T3可提高GSK-3βSer9磷酸化,降低GSK-3βTyr216磷酸化,提高Nrf2核質(zhì)比,提高其抗氧化作用。(3) T3可提高損傷細(xì)胞的線粒體膜電位,提高Bcl-2表達(dá),降低Bax表達(dá),減輕細(xì)胞凋亡。但與T3抗氧化作用類似,也有劑量依賴關(guān)系,與T3的作用濃度及細(xì)胞狀態(tài)相關(guān)。(4) IR-HepG2細(xì)胞糖吸收能力顯著降低,T3可在一定程度上提高細(xì)胞糖吸收,而T3與胰島素聯(lián)合作用后細(xì)胞糖吸收可顯著提高。T3可提高胰島素信號通路關(guān)鍵因子的表達(dá),也可影響HK、GS、GLUT2的表達(dá),且T3與胰島素配合使用對這些基因表達(dá)影響更大。 結(jié)論:(1) T3對氧化損傷的HepG2細(xì)胞的氧化還原狀態(tài)具有明顯的改善作用,可提高細(xì)胞抗氧化酶的活性。作用機(jī)制與影響GSK-3β/Nrf2通路基因的表達(dá)有關(guān),具體為T3可通過提高GSK-3βSer9磷酸化,降低GSK-3βTyr216磷酸化抑制GSK-3β活性,從而促進(jìn)Nrf2由細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)入細(xì)胞核,提高Nrf2核質(zhì)比。(2) T3可抵抗細(xì)胞凋亡。(3) T3可增加細(xì)胞糖吸收,提高胰島素作用,改善細(xì)胞糖代謝,有效改善細(xì)胞胰島素抵抗。
【關(guān)鍵詞】:甲狀腺激素(T3) HepG2細(xì)胞 氧化還原狀態(tài) 糖代謝
【學(xué)位授予單位】:江南大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:R589
【目錄】:
- 摘要3-5
- Abstract5-7
- 中英文縮略語對照表7-10
- 1 緒論10-16
- 1.1 代謝綜合征、氧化應(yīng)激及肝臟代謝異常關(guān)系簡介10-12
- 1.1.1 代謝綜合征與氧化應(yīng)激10-11
- 1.1.2 肝臟代謝異常與 MS11
- 1.1.3 肝臟代謝異常與氧化應(yīng)激11
- 1.1.4 肝細(xì)胞功能與 GSK-3β/Nrf2 信號通路11-12
- 1.2 甲狀腺激素及其研究進(jìn)展12-15
- 1.2.1 甲狀腺激素簡介12-13
- 1.2.2 甲狀腺激素與代謝綜合征13
- 1.2.3 甲狀腺激素與肝臟胰島素抵抗相關(guān)研究13-14
- 1.2.4 T_3調(diào)節(jié)氧化還原狀態(tài)研究現(xiàn)狀14-15
- 1.3 立題意義及研究內(nèi)容15-16
- 2 實驗材料與方法16-21
- 2.1 實驗材料及儀器16
- 2.1.1 實驗原料和主要試劑16
- 2.1.2 實驗主要儀器16
- 2.1.3 耗材16
- 2.2 實驗方法16-21
- 2.2.1 細(xì)胞培養(yǎng)16-17
- 2.2.2 噻唑藍(lán)(MTT)法檢測細(xì)胞存活率17
- 2.2.3 ROS 探針法檢測細(xì)胞自由基水平17
- 2.2.4 HepG2 細(xì)胞損傷模型的建立17
- 2.2.5 檢測 T_3對氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的 HepG2 細(xì)胞 ROS 及存活率的影響17-18
- 2.2.6 檢測 T_3對氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的 HepG2 細(xì)胞抗氧化物/酶的影響18
- 2.2.7 檢測 T_3對氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的 HepG2 細(xì)胞線粒體膜電位的影響18
- 2.2.8 細(xì)胞總 RNA 提取及逆轉(zhuǎn)錄為 cDNA18-19
- 2.2.9 實時熒光定量 PCR19-20
- 2.2.10 細(xì)胞胰島素抵抗模型的建立20
- 2.2.11 細(xì)胞葡萄糖利用率測定20
- 2.2.12 細(xì)胞蛋白 Western blot 檢測20
- 2.2.13 數(shù)據(jù)統(tǒng)計20-21
- 3 結(jié)果與討論21-41
- 3.1 T_3抗氧化作用21-32
- 3.1.1 HepG2 細(xì)胞 H2O2損傷模型的建立21
- 3.1.2 HepG2 細(xì)胞不同能量水平模型的建立21-22
- 3.1.3 T_3對氧化應(yīng)激細(xì)胞 ROS 的影響22-23
- 3.1.4 T_3對氧化應(yīng)激細(xì)胞存活率的影響23-25
- 3.1.5 T_3對氧化損傷細(xì)胞氧化還原狀態(tài)的影響25-27
- 3.1.6 T_3對抗氧化相關(guān)基因 mRNA 的影響27-30
- 3.1.7 T_3抗氧化機(jī)制探究30-32
- 3.2 T_3對 HepG2 細(xì)胞凋亡的影響32-34
- 3.2.1 T_3對細(xì)胞線粒體膜電位的影響32-33
- 3.2.2 T_3對細(xì)胞凋亡相關(guān)基因的影響33-34
- 3.3 T_3對 HepG2 細(xì)胞糖代謝的調(diào)節(jié)34-40
- 3.3.1 T_3對氧化損傷細(xì)胞糖吸收的影響34-35
- 3.3.2 T_3對胰島素的細(xì)胞糖吸收作用的影響35-36
- 3.3.3 T_3對細(xì)胞胰島素信號通路相關(guān)基因表達(dá)的影響36-38
- 3.3.4 T_3對細(xì)胞糖代謝相關(guān)基因表達(dá)的影響38-40
- 3.4 討論40-41
- 主要結(jié)論與展望41-42
- 主要結(jié)論41
- 展望41-42
- 致謝42-43
- 參考文獻(xiàn)43-48
- 附錄:作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文48
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:T_3對氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的HepG2細(xì)胞氧化還原狀態(tài)及糖代謝的影響,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:403594
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