葡萄糖和胰島素可通過(guò)調(diào)控GLUT4表達(dá)影響H9c2(2-1)細(xì)胞增殖.pdf

1、研究背景:
　　 糖尿病是臨床最常見(jiàn)的危害大眾健康的慢性病之一，其主要死亡原因?yàn)樾难苁录８哐窃斐傻奶悄虿∧芰看x紊亂可影響心肌細(xì)胞的正常生理功能，這可能是糖尿病性心臟病的病因，同時(shí)也是各種心血管病變的基礎(chǔ)因素。因此，想要維持心肌細(xì)胞正常能量代謝，保證心肌細(xì)胞正常生理功能，減少糖尿病性心血管病變的發(fā)生，需要保證作為心肌細(xì)胞的主要能量來(lái)源的葡萄糖的正常轉(zhuǎn)運(yùn)和利用。
　　 葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(GLUT)介導(dǎo)細(xì)胞對(duì)內(nèi)環(huán)境中的葡

2、萄糖的攝取。心肌細(xì)胞中主要存在GLUT1、GLUT4、GLUT12，以GLUT4作用最為重要。有研究證實(shí)慢性低血糖可引起GLUT表達(dá)代償性升高，增加葡萄糖攝取能力以適應(yīng)低血糖狀態(tài)。而我們前期研究發(fā)現(xiàn)慢性高血糖可使神經(jīng)細(xì)胞GLUT表達(dá)降調(diào)節(jié)，作為一種代償性保護(hù)機(jī)制，降低細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝取，避免過(guò)多的葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞造成高糖損傷，我們將其稱之為高血糖預(yù)適應(yīng)機(jī)制(hyperglycemiapre-accommodation(,)HGPA)。心血

3、管病變(CVD)是糖尿病患者的最主要的死因。但高血糖對(duì)心肌細(xì)胞生長(zhǎng)代謝的具體影響還不清楚，心肌細(xì)胞是否存在對(duì)高血糖的適應(yīng)性調(diào)節(jié)反應(yīng)亦不明確。本研究利用體外細(xì)胞培養(yǎng)模型技術(shù)，探討不同葡萄糖濃度及胰島素濃度對(duì)H9c2(2-1)心肌細(xì)胞增殖與GLUT4表達(dá)的影響，評(píng)價(jià)心肌細(xì)胞增殖與GLUT4表達(dá)變化間的關(guān)系，驗(yàn)證心肌細(xì)胞是否存在高血糖預(yù)適應(yīng)機(jī)制，指導(dǎo)糖尿病心血管疾病的防治。
　　 方法:
　　 采用H9c2(2-1)大鼠心肌細(xì)

4、胞株。根據(jù)培養(yǎng)液糖濃度將細(xì)胞分為5組進(jìn)行培養(yǎng):對(duì)照組(NC)、低糖組(LG)、高糖1組(HG1)、高糖2組(HG2)、高糖3組(HG3)。各組對(duì)應(yīng)的葡萄糖濃度分別為5、0.1、10、15、20mmol/L。各組調(diào)整胰島素濃度分為:正常胰島素亞組（INSc，3.8mU/L胰島素），高胰島素亞組(INSh，7.6mU/L胰島素)。分別培養(yǎng)H9c2細(xì)胞1、2、3天。利用CCK-8法評(píng)價(jià)心肌細(xì)胞增殖情況，分別利用RT-PCR法和Westernb

5、lot法檢測(cè)GLUT4mRNA和蛋白表達(dá)水平。統(tǒng)計(jì)分析評(píng)價(jià)心肌細(xì)胞增殖與GLUT4表達(dá)之間的關(guān)系。
　　 結(jié)果:
　　 1.LG、HG2、HG3組細(xì)胞增殖（吸光光度值，OD值）低于NC組(P＜0.05)。而HG1組OD值高于NC組(P＜0.05)。在HG1、HG2、HG3組中我們觀察到OD值與葡萄糖濃度呈負(fù)相關(guān)(P＜0.05)。INSc亞組細(xì)胞OD值低于INSh亞組(P＜0.05)。
　　 2.LG、HG2、HG

6、3組GLUT4mRNA表達(dá)低于對(duì)照組(P＜0.05)。HG1組GLUT4mRNA表達(dá)在培養(yǎng)第1天高于對(duì)照組，在培養(yǎng)第2、3天低于對(duì)照組(P＜0.05)。HG1、HG2、HG3組GLUT4mRNA表達(dá)與糖濃度呈負(fù)相關(guān)(P＜0.05)。INSc亞組細(xì)胞GLUT4mRNA表達(dá)低于INSh亞組(P＜0.05)。
　　 3.GLUT4蛋白表達(dá)與GLUT4mRNA表達(dá)變化一致。
　　 4.H9c2細(xì)胞增殖與相應(yīng)GLUT4mRNA和蛋

7、白表達(dá)變化呈正相關(guān)關(guān)系(P＜0.01)。
　　 結(jié)論:
　　 1.葡萄糖濃度影響體外培養(yǎng)的心肌細(xì)胞的增殖。隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，葡萄糖濃度愈高細(xì)胞增殖水平愈低。二者呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。
　　 2.葡萄糖濃度影響心肌細(xì)胞GLUT4mRNA及其蛋白表達(dá)水平。心肌細(xì)胞GLUT4mRNA及其蛋白表達(dá)水平隨糖濃度升高而下降，二者亦呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。即高糖條件下GLUT4表達(dá)降調(diào)節(jié)。
　　 3.高胰島素水平改善細(xì)胞增殖，亦增加G

8、LUT4表達(dá)。
　　 4.葡萄糖對(duì)心肌細(xì)胞增殖的影響可能是通過(guò)GLUT4調(diào)節(jié)介導(dǎo)的。胰島素水平亦是影響因素之一。
　　 5.高糖情況下GLUT4表達(dá)降調(diào)節(jié)，可以減少葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，以避免高糖對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生毒性作用。這可能是心肌細(xì)胞對(duì)周圍高糖環(huán)境的代償性適應(yīng)性調(diào)節(jié)反應(yīng)，即高血糖預(yù)適應(yīng)。
　　 研究意義:
　　 利用體外心肌細(xì)胞培養(yǎng)模型，通過(guò)探討葡萄糖及胰島素水平與細(xì)胞增殖及GLUT4表達(dá)變化之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)葡