本文關(guān)鍵詞：支鏈氨基酸下調(diào)肝細(xì)胞AKT2蛋白水平，促進(jìn)高脂飲食誘導(dǎo)的小鼠肝臟胰島素抵抗

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【摘要】：研究背景隨著社會發(fā)展和西方飲食的流行,糖尿病患病人數(shù)逐年增加。據(jù)國際糖尿病聯(lián)盟發(fā)表數(shù)據(jù)顯示全世界糖尿病患病人數(shù)已經(jīng)接近4億。糖尿病,特別是2型糖尿病,具有高致殘率和致死率的特點(diǎn),已經(jīng)成為威脅人類健康的最主要疾病之一。胰島素抵抗表現(xiàn)為外周組織主要包括肝臟,骨骼肌和脂肪對胰島素敏感性降低以及患者自身胰島素分泌不足[1],是2型糖尿病的主要發(fā)病機(jī)制。胰島素抵抗機(jī)制復(fù)雜,現(xiàn)在研究表明,除了“糖毒性”和“脂毒性”外,蛋白質(zhì)氨基酸代謝紊亂也可能促進(jìn)胰島素抵抗的發(fā)生進(jìn)展。支鏈氨基酸(Branched chain amino acids,BCAA)包括亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸,是人體必須氨基酸,參與正常機(jī)體蛋白質(zhì)的合成,為機(jī)體發(fā)揮正常生理功能所必需。但是在病理?xiàng)l件下,其是否起致病作用尚不十分清楚。一系列文獻(xiàn)報(bào)道指出,肥胖和代謝綜合癥患者血中BCAA濃度升高[2,3],升高的BCAA可能參與胰島素抵抗的發(fā)生發(fā)展[4,5]。但也有文獻(xiàn)報(bào)道指出,單獨(dú)補(bǔ)充BCAA可以改善中年小鼠的胰島素抵抗和生存率,促進(jìn)小鼠心臟和骨骼肌線粒體新生[6]。2007年Cell Metabolism一篇文獻(xiàn)報(bào)道指出支鏈氨基酸氨基轉(zhuǎn)移酶敲除小鼠血清中BCAA濃度明顯升高,可以改善小鼠的胰島素敏感性[7]。因此,支鏈氨基酸和胰島素抵抗的關(guān)系研究存在爭議。AKT是胰島素信號通路中關(guān)鍵的作用分子,胰島素通過激活A(yù)KT調(diào)控細(xì)胞的物質(zhì)代謝、生存、生長、發(fā)育、增殖和遷移等一些列功能,哺乳動物細(xì)胞表達(dá)三種AKT亞型,AKT1、AKT2、AKT3。AKT2在胰島素敏感組織表達(dá)最高,是參與調(diào)節(jié)糖脂代謝的主要亞型。BCAA是否影響AKT及其亞型特別是AKT2蛋白水平,進(jìn)而影響胰島素抵抗尚未見報(bào)道。鑒于BCAA和胰島素抵抗的關(guān)系復(fù)雜,研究存在爭議,本實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)探討B(tài)CAA和胰島素敏感性的關(guān)系;以及BCAA是否和高脂相互作用,促進(jìn)高脂誘導(dǎo)胰島素抵抗及其機(jī)制。研究目的探討B(tài)CAA對胰島素敏感性的影響;探討B(tài)CAA是否通過影響AKT及其亞型蛋白水平促進(jìn)胰島素抵抗。研究方法1.細(xì)胞實(shí)驗(yàn)1)實(shí)驗(yàn)分組及處理:(1)將Hep G2細(xì)胞分為對照組、0.5 m M palmitate處理組、3 m M BCAA+0.5 m M palmitate處理組,分別檢測BCAA對palmitate誘導(dǎo)的Hep G2細(xì)胞胰島素抵抗的影響;(2)將Hep G2細(xì)胞分為不同濃度(0、0.3、1、3、10、30 m M)BCAA處理組和10 m M BCAA+40μM BT2處理組,檢測BCAA對Hep G2細(xì)胞AKT及AKT1、AKT2、AKT3蛋白水平和m RNA水平的影響;(3)將Hep G2細(xì)胞分為不同濃度(0、0.3、1、3、10、30 m M)BCAA處理組和10 m M BCAA+40μM BT2處理組,檢測BCAA對m TORC2主要成分蛋白水平的影響;(4)將Hep G2細(xì)胞分為對照組、10 m M BCAA處理組、100 n M rapamycin處理組、10m M BCAA+100 n M rapamycin處理組,檢測長時(shí)間(48 h)100 n M rapamycin處理對BCAA誘導(dǎo)Hep G2細(xì)胞AKT蛋白水平下調(diào)的影響;(5)將Hep G2細(xì)胞分為對照組、10 m M BCAA處理組、10μM PYR41/1μM MG132處理組、10 m M BCAA+10μM PYR41/1μM MG132處理組,檢測泛素-蛋白酶體抑制劑對BCAA誘導(dǎo)Hep G2細(xì)胞AKT蛋白水平下調(diào)的影響。2)Western blot檢測Hep G2細(xì)胞不同處理組IRS1、p-IRS1(ser307)、AKT、p-AKT(ser473)、AKT1、AKT2、AKT3、Rictor、Raptor、m TOR蛋白水平。3)RT-PCR檢測不同濃度BCAA孵育Hep G2細(xì)胞AKT1、AKT2、AKT3 m RNA水平。2.動物試驗(yàn)1)實(shí)驗(yàn)分組及處理將8周齡健康雄性C57BL/6小鼠60只分成四組,每組15只,分別給予正常飲食+普通飲水(ND組),正常飲食+含5%BCAA的飲水(ND/BCAA組),高脂飲食+普通飲水(HD組),高脂飲食+含5%BCAA的飲水(HD/BCAA組)。每周監(jiān)測并記錄小鼠體重直至18周。2)葡萄糖耐量(intraperitoneal glucose tolerance,IPGTT)和胰島素耐量(insulin tolerance test,ITT)實(shí)驗(yàn)檢測小鼠胰島素抵抗水平。3)BCAA檢測試劑盒檢測小鼠血清BCAA水平。4)胰島素檢測試劑盒檢測小鼠血清胰島素水平。5)Western blot檢測小鼠肝臟胰島素信號通路,測量小鼠肝臟胰島素抵抗水平,AKT及AKT2蛋白水平。研究結(jié)果1.BCAA誘導(dǎo)Hep G2細(xì)胞AKT/AKT2蛋白水平下調(diào),促進(jìn)Hep G2細(xì)胞胰島素抵抗發(fā)展1)BCAA誘導(dǎo)Hep G2細(xì)胞AKT及p-AKT(ser473)蛋白水平下調(diào),促進(jìn)Hep G2細(xì)胞胰島素抵抗發(fā)展單純BCAA處理可誘導(dǎo)Hep G2細(xì)胞AKT及p-AKT(ser473)蛋白水平下調(diào)。BCAA促進(jìn)palmitate誘導(dǎo)的Hep G2細(xì)胞胰島素抵抗發(fā)展。2)BCAA誘導(dǎo)Hep G2細(xì)胞AKT1、AKT2、AKT3蛋白水平下調(diào),其中AKT2下調(diào)最明顯與contol組相比,10 m M BCAA誘導(dǎo)Hep G2細(xì)胞AKT1、AKT3蛋白下調(diào),而1-3 m M BCAA可明顯誘導(dǎo)AKT2蛋白下調(diào);BCAA誘導(dǎo)Hep G2細(xì)胞AKT三個(gè)亞型下調(diào)可被BT2逆轉(zhuǎn)。3)BCAA下調(diào)m TORC2,通過泛素-酶體降解途徑誘導(dǎo)Hep G2細(xì)胞AKT降解BCAA孵育Hep G2細(xì)胞24 h,明顯下調(diào)m TORC2主要成分Rictor蛋白水平,此作用可被BT2逆轉(zhuǎn),表明BCAA可下調(diào)Hep G2細(xì)胞m TORC2。100 n M rapamycin孵育Hep G2細(xì)胞48 h明顯抑制m TORC2功能,促進(jìn)BCAA誘導(dǎo)的Hep G2細(xì)胞AKT蛋白下調(diào),表明BCAA可能通過下調(diào)m TORC2,誘導(dǎo)Hep G2細(xì)胞AKT下調(diào)。BCAA誘導(dǎo)Hep G2細(xì)胞AKT蛋白下調(diào)可被泛素激活酶E1抑制劑PYR41和蛋白酶體抑制劑MG132抑制,表明BCAA通過泛素依賴的蛋白降解途徑誘導(dǎo)Hep G2細(xì)胞AKT降解。2.BCAA通過下調(diào)AKT2促進(jìn)高脂飲食誘導(dǎo)的小鼠肝臟胰島素抵抗1)BCAA抑制高脂飲食誘導(dǎo)的小鼠體重增加從喂養(yǎng)第2周開始,與HD組相比,HD/BCAA組小鼠體重增長明顯緩慢,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。2)高脂飲食18周,小鼠血清BCAA濃度明顯升高,高脂飲食補(bǔ)充BCAA小鼠血清BCAA濃度進(jìn)一步升高與ND組相比,HD組小鼠血清BCAA濃度明顯升高,HD/BCAA組血清BCAA濃度較HD組進(jìn)一步升高。3)高脂飲食18周,小鼠血清胰島素濃度明顯升高,高脂飲食補(bǔ)充BCAA小鼠血清胰島素濃度進(jìn)一步升高,肝臟胰島素抵抗明顯加重與ND組相比,HD組小鼠血清胰島素明顯增高,HD/BCAA組血清中胰島素濃度較HD組進(jìn)一步升高。與HD組相比,HD/BCAA組小鼠糖耐量和胰島素耐量均明顯受損,小鼠肝臟胰島素信號通路明顯抑制。4)BCAA通過下調(diào)AKT2,促進(jìn)高脂飲食誘導(dǎo)的小鼠肝臟胰島素抵抗小鼠血清BCAA濃度在WT小鼠ND組、HD組、HD/BCAA組和PP2Cm敲除小鼠ND組、ND/BCAA組、HD組、HD/BCAA組依次增高;與WT小鼠ND組相比,WT小鼠HD/BCAA組、PP2Cm敲除小鼠ND組、ND/BCAA組、HD組、HD/BCAA組肝臟AKT2蛋白水平依次降低。研究結(jié)論1.本課題證實(shí)了BCAA通過下調(diào)mTORC2,以泛素-蛋白酶體降解途徑誘導(dǎo)AKT蛋白降解,其中AKT2下調(diào)作用最明顯。BCAA和Palmitate協(xié)同作用促進(jìn)Hep G2細(xì)胞胰島素抵抗發(fā)展。2.正常飲食補(bǔ)充BCAA不影響小鼠肝臟胰島素敏感性,但是BCAA促進(jìn)高脂飲食誘導(dǎo)的小鼠肝臟胰島素抵抗。其機(jī)制可能是BCAA誘導(dǎo)小鼠肝臟AKT2蛋白下調(diào),促進(jìn)胰島素抵抗發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】：BCAA 2型糖尿病 胰島素抵抗 AKT AKT2
【學(xué)位授予單位】：第四軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R587.1
【目錄】：

• 縮略語表4-5
• 中文摘要5-10
• 英文摘要10-16
• 前言16-17
• 文獻(xiàn)回顧17-30
• 第一部分 支鏈氨基酸通過下調(diào)HepG2細(xì)胞mTORC2，促進(jìn)AKT及其亞型蛋白降解30-49
• 1 材料30-33
• 2 方法33-39
• 3 結(jié)果39-46
• 4 討論46-49
• 第二部分 支鏈氨基酸通過下調(diào)肝臟AKT2蛋白水平，促進(jìn)高脂誘導(dǎo)的小鼠肝臟胰島素抵抗49-62
• 1 材料49-50
• 2 方法50-55
• 3 結(jié)果55-59
• 4 討論59-62
• 小結(jié)62-63
• 參考文獻(xiàn)63-75
• 個(gè)人簡介和研究成果75-76
• 致謝76

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 傅誠強(qiáng);胰島素抵抗和擇期性手術(shù)[J];國外醫(yī)學(xué).外科學(xué)分冊;2001年03期

2 賈偉平;中國人群胰島素抵抗的狀況[J];國外醫(yī)學(xué).內(nèi)分泌學(xué)分冊;2002年04期

3 寧光;李長貴;洪潔;湯正義;李果;龔艷春;彭怡文;郭冀珍;沈衛(wèi)峰;商淑華;羅邦堯;陳家倫;;胰島素抵抗基礎(chǔ)和臨床研究[J];醫(yī)學(xué)研究通訊;2002年11期

4 姚小皓,沈凱,李學(xué)軍;胰島素對中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的影響[J];生理科學(xué)進(jìn)展;2003年01期

5 柯紅林;;2型糖尿病中胰島素抵抗發(fā)生機(jī)制的研究進(jìn)展[J];國外醫(yī)學(xué)(老年醫(yī)學(xué)分冊);2003年03期

6 常桂娟;胰島素抵抗的環(huán)境因素[J];現(xiàn)代診斷與治療;2004年02期

7 米杰 ,張力;胰島素抵抗[J];中華預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志;2004年04期

8 王繼旺,張素華,任偉,杜娟,陳靜,包柄楠,汪志紅,苗青;吸煙與胰島素抵抗的相關(guān)性調(diào)查與分析[J];中國公共衛(wèi)生;2004年08期

9 陽柳雪;劉紅;;可溶性腫瘤壞死因子受體2與胰島素抵抗[J];中國醫(yī)學(xué)文摘.內(nèi)科學(xué);2004年01期

10 康艷明;陽躍忠;;胰島素抵抗與缺血性心腦血管病變[J];中國醫(yī)學(xué)文摘.內(nèi)科學(xué);2004年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳艷秋;宗敏;華莉;李臻;肖菲;孫建琴;;2型糖尿病患者肝臟脂肪與胰島素抵抗的關(guān)系[A];中國營養(yǎng)學(xué)會老年?duì)I養(yǎng)分會第七次全國營養(yǎng)學(xué)術(shù)交流會“營養(yǎng)與成功老齡化”暨國家級繼續(xù)教育項(xiàng)目“神經(jīng)系統(tǒng)疾病醫(yī)學(xué)營養(yǎng)治療”資料匯編[C];2010年

2 陳艷秋;陳敏;宗敏;華莉;李臻;張鑫毅;孫建琴;;2型糖尿病患者肝臟脂肪分布與胰島素抵抗[A];老年?duì)I養(yǎng)研究進(jìn)展與老年?duì)I養(yǎng)供餐規(guī)范研討會暨糖尿病腎病醫(yī)學(xué)營養(yǎng)治療進(jìn)展學(xué)習(xí)班資料匯編[C];2011年

3 宋曉敏;耿秀琴;郭長磊;;胰島素抵抗幾個(gè)相關(guān)因素在公安人群中的狀態(tài)與分析[A];中華醫(yī)學(xué)會第六次全國內(nèi)分泌學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2001年

4 游捷;陳瑤;黃培基;林哲章;;血清可溶性腫瘤壞死因子受體與胰島素抵抗的關(guān)系[A];中華醫(yī)學(xué)會第六次全國內(nèi)分泌學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2001年

5 謝彬;陳上云;郭堅(jiān);劉薇;勞干誠;;監(jiān)測真胰島素觀察胰島素抵抗與胰島素敏感性[A];中華醫(yī)學(xué)會第六次全國內(nèi)分泌學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2001年

6 尹義輝;王經(jīng)武;;消胰抗治療胰島素抵抗的臨床研究[A];第七次全國中醫(yī)糖尿病學(xué)術(shù)大會論文匯編[C];2003年

7 呂圭源;劉賽月;;中藥抗胰島素抵抗研究進(jìn)展[A];浙江省2005年中藥學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年

8 王曉靜;劉正齊;;一種簡便實(shí)用且較準(zhǔn)確評估胰島素抵抗的新方法[A];全國中西醫(yī)結(jié)合內(nèi)分泌代謝病學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2006年

9 白秀平;李宏亮;楊文英;肖建中;王冰;杜瑞琴;樓大鈞;;脂肪分存順序與肝臟及肌肉胰島素抵抗的關(guān)系[A];2006年中華醫(yī)學(xué)會糖尿病分會第十次全國糖尿病學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

10 孫勤;李伶;楊剛毅;歐陽凌云;陳渝;劉華;唐毅;Gunther Boden;;小鼠擴(kuò)展胰島素鉗夾術(shù)的建立[A];2006年中華醫(yī)學(xué)會糖尿病分會第十次全國糖尿病學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;胰島素小常識[N];保健時(shí)報(bào);2004年

2 ;胰島素抵抗，怎么辦？[N];解放日報(bào);2004年

3 中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院老年病科副教授 陳化;什么是“胰島素抵抗”[N];健康報(bào);2001年

4 張家慶 （教授）;適度鍛煉身體改善胰島素抵抗[N];上海中醫(yī)藥報(bào);2003年

5 本報(bào)記者 韓曉英;注射胰島素會成癮嗎[N];中國中醫(yī)藥報(bào);2002年

6 張怡梅 劉 斌;惡性腫瘤與胰島素抵抗[N];中國中醫(yī)藥報(bào);2003年

7 健康時(shí)報(bào)特約記者 陳錦屏;胖人易發(fā)“胰島素抵抗”[N];健康時(shí)報(bào);2007年

8 殳雪怡;胰島素抵抗 有辦法“抵抗”嗎[N];家庭醫(yī)生報(bào);2007年

9 劉文山;胰島素抵抗[N];家庭醫(yī)生報(bào);2007年

10 孟懷東;“致命四重奏”與胰島素抵抗[N];中國醫(yī)藥報(bào);2007年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 殷青青;胰島素抵抗大鼠腦組織損傷機(jī)制以及番茄紅素的保護(hù)作用研究[D];山東大學(xué);2015年

2 施琳穎;二氫楊梅素通過誘導(dǎo)細(xì)胞自噬改善骨骼肌胰島素抵抗的作用及其機(jī)制研究[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2015年

3 隆敏;下丘腦室旁核神經(jīng)肽Y長期過表達(dá)誘導(dǎo)外周胰島素抵抗作用機(jī)制研究[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2015年

4 黃文輝;高胰島素抑制腎臟尿酸排泄的基礎(chǔ)與臨床研究以及氯沙坦的干預(yù)機(jī)制[D];蘭州大學(xué);2015年

5 付鋒;缺血后心肌胰島素抵抗促發(fā)缺血性心力衰竭及其機(jī)制[D];第四軍醫(yī)大學(xué);2015年

6 王宗保;NO-1886對糖脂代謝的影響及機(jī)制研究[D];南華大學(xué);2014年

7 張真穩(wěn);小檗堿協(xié)同甘丙肽降低2型糖尿病鼠脂肪組織胰島素抵抗的實(shí)驗(yàn)研究[D];揚(yáng)州大學(xué);2015年

8 汪心安;IRF9對小鼠非酒精性脂肪肝和胰島素抵抗的調(diào)控作用及機(jī)制研究[D];武漢大學(xué);2013年

9 鄭濤;紅景天苷改善胰島素抵抗的作用及其機(jī)制[D];華中科技大學(xué);2015年

10 陳茜;Betatrophin與胰島素抵抗的相關(guān)性及機(jī)制研究[D];華中科技大學(xué);2015年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李晨;辛伐他汀、胰島素聯(lián)合用藥對糖尿病大鼠下頜骨骨折愈合的影響[D];河北聯(lián)合大學(xué);2014年

2 賈曉嬌;血清Vaspin、u樗亍⒅卦諶焉鍰悄蠆』頰咧興郊壩胍鵲核氐摯溝墓叵礫D];河北醫(yī)科大學(xué);2015年

3 黃聲;胰島素抵抗與認(rèn)知功能障礙的關(guān)系研究[D];福建醫(yī)科大學(xué);2015年

4 牛尚梅;骨骼肌PGC-1α在高脂導(dǎo)致的胰島素抵抗中的作用機(jī)制[D];河北醫(yī)科大學(xué);2015年

5 安雨;血清視黃醇結(jié)合蛋白-4與2型糖尿病及肥胖的相關(guān)性研究[D];河北醫(yī)科大學(xué);2015年

6 陳旭;高胰島素水平導(dǎo)致肥胖相關(guān)機(jī)制研究[D];鄭州大學(xué);2015年

7 劉晨曦;津力達(dá)改善棕櫚酸誘導(dǎo)的肌細(xì)胞胰島素抵抗的機(jī)制[D];河北醫(yī)科大學(xué);2015年

8 唐明敏;桑葉降糖有效物質(zhì)基礎(chǔ)及其作用機(jī)理研究[D];北京中醫(yī)藥大學(xué);2016年

9 華玉琢;2型糖尿病相關(guān)醫(yī)學(xué)論文翻譯實(shí)踐報(bào)告[D];哈爾濱師范大學(xué);2016年

10 熊筱璐;HGF/C-Met系統(tǒng)改善胰島素抵抗中的作用以及相關(guān)機(jī)制的研究[D];南京大學(xué);2014年

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