SLC16A11调控小鼠骨骼肌Akt/GLUT4通路的研究及运动对SLC16A11和GLUT4表达的影响

摘要

目的:探讨在高脂饮食条件下,腺相关病毒(AAV)介导的SLC16A11表达抑制对小鼠骨骼肌Akt/GLUT4通路的影响,并探讨运动对骨骼肌SLC16A11蛋白表达的影响。方法:将60只4周龄C57BL/6小鼠随机分为普通饮食对照组(Control组)、高脂饮食组(HFD组)和高脂饮食加AAV注射组(HFD+AAV组),每组20只。小鼠喂养8周后经尾静脉注射AAV,其中Control组和HFD组注射阴性对照AAV,HFD+AAV组小鼠注射靶向SLC16A11基因的干扰AAV。AAV注射后两周取材,并在取材前从每组小鼠中随机抽取10只经腹腔注射胰岛素(1 IU/kg),每组剩余10只小鼠注射1×PBS缓冲液。将另外20只4周龄C57BL/6小鼠随机分为安静对照组(Sed组)和运动组(Ex组),每组10只。Ex进行8周跑台运动,20 m/min,1小时/天,5天/周。在小鼠运动干预结束前一周,葡萄糖耐量试验(IPGTT)检测Sed组和Ex组小鼠的葡萄糖耐受性。每周称量各组小鼠体重,采用试剂盒检测Control组、HFD组和HFD+AAV组小鼠骨骼肌内甘油三酯含量,Western Blot检测小鼠骨骼肌内SLC16A11、Akt、p-Aktser473和GLUT4的蛋白表达水平。结果:1)与Control组相比,HFD组小鼠体重显著升高(P<0.05),但HFD组和HFD+AAV组之间无显著差异。与HFD相比,HFD+AAV组小鼠骨骼肌内甘油三酯含量显著减少(P<0.05)。2)与Control组胰岛素注射小鼠相比,HFD组胰岛素注射小鼠骨骼肌内胰岛素刺激的p-Aktser473/Akt比值显著降低(P<0.05);与Control组小鼠相比,HFD组小鼠骨骼肌内GLUT4蛋白表达显著减少(P<0.01);与HFD组相比,HFD+AAV组小鼠骨骼肌内GLUT4蛋白表达水平显著上调(P<0.05)。3)与Sed组相比,Ex组小鼠体重在运动后的第7周显著降低(P<0.05)。此外,与Sed组相比,Ex组小鼠骨骼肌内SLC16A11蛋白表达显著降低(P<0.05),而GLUT4蛋白表达则显著升高(P<0.01)。结论:采用AAV抑制SLC16A11表达可显著改善高脂饮食导致的小鼠骨骼肌Akt/GLUT4通路传导障碍。此外,长期中等强度运动显著下调小鼠骨骼肌内SLC16A11蛋白表达并上调GLUT4蛋白表达。这提示SLC16A11是介导骨骼肌Akt/GLUT4通路的一个潜在靶点,而适度运动可能通过降低SLC16A11表达来改善Akt/GLUT4通路,进而缓解肥胖、糖尿病等代谢性疾病。