格列喹酮对小鼠骨骼肌细胞葡萄糖摄取的影响

摘要

目的：磺脲类药物的主要作用是通过促进胰岛素分泌而控制血糖，部分药物尚可通过增强胰岛素的外周作用而发挥胰外降糖作用。既往有研究显示格列喹酮可诱导成纤维细胞PPAR-γ靶基因葡萄糖转运体4(GLUT4)的表达，并通过诱导体外培养的肝脏细胞糖原合成增加而发挥胰腺外作用。本实验拟观察格列喹酮对C2C12细胞葡萄糖摄取及葡萄糖转运相关蛋白--GLUT4表达的影响，为进一步阐明格列喹酮临床作用机制提供新的实验依据。
　　 方法：通过降低培养上清中血清浓度促使小鼠成肌细胞株C2C12分化为成熟的骨骼肌细胞；分DMEM组、空白组、胰岛素组(100nmol/L)、格列喹酮组(10μmol/L)、格列喹酮+胰岛素组、格列本脲组(10μmol/L)、格列本脲+胰岛素组，干预细胞12h用葡萄糖氧化酶法检测细胞培养基中葡萄糖水平，DMEM组含糖量的平均值减去其余各孔的含糖量算得各孔细胞的葡萄糖消耗量；测定细胞上清中乳酸脱氢酶活力，观察药物对细胞膜通透性的影响；MTT法检测细胞活力；相应浓度药物干预细胞1h、12h、24h，利用液闪计数法检测C2C12细胞对葡萄糖的摄取；半定量RT-PCR检测细胞中GLUT4mRNA水平；Westemblot检测细胞中GLUT4蛋白水平；测定细胞糖原、琥珀酸脱氢酶及细胞上清中乳酸等指标，观察格列喹酮对细胞葡萄糖利用的影响。
　　 结果：1、相应药物孵育细胞12h后，胰岛素组(12.852±0.166)细胞葡萄糖消耗量明显高于空白组(7.950±0.130)(P＜0.01)；格列喹酮组(11.162±0.138)、格列本脲组(10.372±0.893)细胞葡萄糖消耗量亦高于空白组(P＜0.01)；格列喹酮+胰岛素组(14.008±0.172)、格列本脲+胰岛素组(12.938±0.619)细胞耗糖量明显增加，且高于胰岛素组(P＜0.01);MTT检测结果显示，与空白组（0.252±0.039）比较，胰岛素组(0.419±0.043)、格列喹酮+胰岛素组（0.428±0.031）、格列本脲+胰岛素组（0.429±0.064）平均吸光度值均显著增加(P＜0.01)，而格列喹酮组(0.278±0.041)、格列本脲组(0.276±0.027)平均吸光度值无明显变化(P＞0.05)；胰岛素组（669.803±47.914）、格列喹酮组（695.922±59.484）、胰岛素+格列喹酮组（558.991±46.215）细胞上清LDH活力与空白组(879.099±69.687)相比均减低(P＜0.01)。2、胰岛素组细胞葡萄糖摄取明显增加（为空白组的1.679±0.089倍，P＜0.01）；与空白组相比，较长时间干预后，格列喹酮、格列苯脲组细胞葡萄糖摄取均增加（12h分别为空白组的1.520±0.235倍、1.227±0.157倍；24h分别为空白组的1.715±0.163倍、1.459±0.039倍，P＜0.01），且格列喹酮组增加较格列苯脲组明显(P＜0.01)；格列喹酮+胰岛素组细胞葡萄糖摄取明显高于胰岛素组(P＜0.01)；较短时间干预(1h)，格列喹酮组、格列本脲组细胞葡萄糖摄取与空白组相比无明显差异。
　　 3、胰岛素组（65.644±11.621）、格列喹酮组（76.237±10.022）、格列喹酮+胰岛素组（70.099±17.653）细胞糖原含量与空白组（80.582±12.173）相比差异无统计学意义(P＞0.05)；胰岛素组（48.371±5.922）、格列喹酮组（34.794±8.353）、格列喹酮+胰岛素组（38.938±7.464）细胞SDH活力与空白组（35.714±6.226）相比无明显差异(P＞0.05)：胰岛素组（6.728±0.456）、格列喹酮组（5.934±0.573）、格列喹酮+胰岛素组（7.174±0.908）细胞上清中乳酸含量与空白组（3.523±0.239）相比均升高，(P＜0.01)。4、胰岛素组（0.731±0.036）GLUT4mRNA表达高于空白组（0.466±0.019）(P＜0.05)，而格列喹酮组（0.503±0.019）、格列喹酮+胰岛素组（0.731±0.036）GLUT4mRNA表达与空白组相比均无明显差异(P＞0.05)，格列喹酮+胰岛素组GLUT4mRNA表达低于胰岛素组(P＜0.05)。5、胰岛素组（1.022±0.017）GLUT4蛋白表达与空白组（1.095±0.039）相比无明显差别(P＞0.05)；格列喹酮组（0.720±0.023）、格列喹酮+胰岛素组（0.524±0.112）GLUT4蛋白表达低于空白组(P＜0.01)，且格列喹酮+胰岛素组与胰岛素组相比亦明显减低(P＜0.01)。
　　 结论：1、格列喹酮可促进C2C12细胞对葡萄糖的摄取，且能增加胰岛素介导的葡萄糖摄取；2、格列喹酮未增加C2C12细胞GLUT4的表达，抑制了胰岛素诱导的GLUT4表达；3、格列喹酮增强了C2C12细胞糖酵解。