酒精对原代培养大鼠骨骼肌细胞葡萄糖摄取及胰岛素信号转导分子的影响

• 作 者: 郝丽萍 曲巍 赵立娜 孙秀发
• 机 构: 华中科技大学同济医学院公共卫生学院营养与食品卫生学系,武汉430030
• 出 处: 第四届第二次中国毒理学会食品毒理学专业委员会与营养食品所毒理室联合学术会议
• 发表日期: 2008年10期
• 关键词: 酒精 骨骼肌细胞 葡萄糖摄取能力 胰岛素信号通路 基因表达 分子机制

目的:以原代培养的大鼠骨骼肌细胞为对象,研究酒精直接作用对骨骼肌细胞葡萄糖摄取能力及胰岛素信号通路上相关分子表达和活性的影响,从而探讨酒精与胰岛素抵抗的关系和相关机制.
方法:体外原代培养大鼠骨骼肌细胞,用不同浓度酒精(0、25、50、100、200、400 mmol/L)作用24 h及200 mmol/L酒精作用不同时间(6 h、12h、24 h):3H-2-脱氧葡萄糖摄取实验检测酒精对大鼠骨骼肌细胞基础状态和胰岛素刺激下对葡萄糖的摄取;RT-PCR和Western blot方法测定PI-3K(p85α)、AKT-2、GLUT-4 mRNA或蛋白表达水平,同时测定胰岛素刺激下PI-3K,AKT磷酸化的水平.
结果:1.作用24 h,200、400 mmol/L酒精组抑制骨骼肌细胞基础状态和胰岛素刺激的葡萄糖摄取(P＜0.05),而50、100 mmol/L组胰岛素刺激下骨骼肌细胞摄取葡萄糖的能力增加(P＜0.05).200 mmol/L酒精作用,胰岛素刺激下的葡萄糖摄取在6h增加(P＜0.05),而在24 h降低(P＜0.05).2.作用24 h:200、400 mmol/L酒精抑制AKT-2蛋白和GLUT-4mRNA和蛋白表达(P ＜0.05),400 mmol/L酒精降低PI-3K(p85α)mRNA和蛋白表达(P＜0.05);而50、100 mmol/L酒精组GLUT-4 mRNA和蛋白表达均升高(P＜0.05),100 mmol/L酒精组AKT-2蛋白表达水平升高(P＜0.05).胰岛素刺激下:50、100 mmol/L酒精组PI-3K及Akt的磷酸化水平升高明显,而200、400 mmol/L酒精组对PI-3K及Akt的磷酸化具有抑制作用(P＜0.05);200 mmol/L酒精作用6h,AKT-2蛋白和GLUT-4mRNA和蛋白表达升高(P＜0.05),随着作用时间的延长,上述信号分子的表达逐渐降低.
结论:酒精对大鼠骨骼肌细胞胰岛素敏感性的影响具有剂量和时间依赖性,长期高剂量酒精作用(200、400 mmol/L,24 h)造成骨骼肌细胞胰岛素抵抗.骨骼肌细胞PI-3K (p85α)、Akt2、GLUT-4的表达以及PI-3K,AKT磷酸化水平与酒精作用剂量和时间有关.上述信号分子表达和活性的降低可能是酒精致骨骼肌细胞胰岛素抵抗的分子机制之一.