葡萄糖和胰島素可通過調(diào)控GLUT4表達影響H9c2(2-1)細胞增殖.pdf

1、研究背景:
　　 糖尿病是臨床最常見的危害大眾健康的慢性病之一，其主要死亡原因為心血管事件。高血糖造成的糖尿病能量代謝紊亂可影響心肌細胞的正常生理功能，這可能是糖尿病性心臟病的病因，同時也是各種心血管病變的基礎因素。因此，想要維持心肌細胞正常能量代謝，保證心肌細胞正常生理功能，減少糖尿病性心血管病變的發(fā)生，需要保證作為心肌細胞的主要能量來源的葡萄糖的正常轉(zhuǎn)運和利用。
　　 葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白(GLUT)介導細胞對內(nèi)環(huán)境中的葡

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

3、管病變(CVD)是糖尿病患者的最主要的死因。但高血糖對心肌細胞生長代謝的具體影響還不清楚，心肌細胞是否存在對高血糖的適應性調(diào)節(jié)反應亦不明確。本研究利用體外細胞培養(yǎng)模型技術，探討不同葡萄糖濃度及胰島素濃度對H9c2(2-1)心肌細胞增殖與GLUT4表達的影響，評價心肌細胞增殖與GLUT4表達變化間的關系，驗證心肌細胞是否存在高血糖預適應機制，指導糖尿病心血管疾病的防治。
　　 方法:
　　 采用H9c2(2-1)大鼠心肌細

4、胞株。根據(jù)培養(yǎng)液糖濃度將細胞分為5組進行培養(yǎng):對照組(NC)、低糖組(LG)、高糖1組(HG1)、高糖2組(HG2)、高糖3組(HG3)。各組對應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細胞1、2、3天。利用CCK-8法評價心肌細胞增殖情況，分別利用RT-PCR法和Westernb

5、lot法檢測GLUT4mRNA和蛋白表達水平。統(tǒng)計分析評價心肌細胞增殖與GLUT4表達之間的關系。
　　 結果:
　　 1.LG、HG2、HG3組細胞增殖（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相關(P＜0.05)。INSc亞組細胞OD值低于INSh亞組(P＜0.05)。
　　 2.LG、HG2、HG

6、3組GLUT4mRNA表達低于對照組(P＜0.05)。HG1組GLUT4mRNA表達在培養(yǎng)第1天高于對照組，在培養(yǎng)第2、3天低于對照組(P＜0.05)。HG1、HG2、HG3組GLUT4mRNA表達與糖濃度呈負相關(P＜0.05)。INSc亞組細胞GLUT4mRNA表達低于INSh亞組(P＜0.05)。
　　 3.GLUT4蛋白表達與GLUT4mRNA表達變化一致。
　　 4.H9c2細胞增殖與相應GLUT4mRNA和蛋

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

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