AbMole精研抑制剂十年,最新的科研动态不断与您分享。本期与您分享的是: [70]富勒烯对氧化应激和内质网应激的双重调节逆转糖尿病胰岛素抵抗。

抗氧化剂已被证明能有效改善胰岛素抵抗。然而,其内在机制并未被揭示。在本研究中,我们探索了抗氧化羟化[70]富勒烯纳米颗粒(HFNPs)逆转糖尿病胰岛素抵抗。HFNPs可以缓解棕榈酸(PA)诱导细胞和db/db糖尿病小鼠的胰岛素抵抗,显著地使葡萄糖摄取正常化并降低血糖。值得注意的是,我们通过蛋白质组分析证明HFNPs通过双重调节氧化应激和内质网应激来抵抗胰岛素抵抗。此外,我们进一步证实HFNPs抑制磷酸化c-Jun N端激酶(JNK)的激活,导致胰岛素受体底物(IRS)信号通路重新激活,抑制糖异生,从而缓解胰岛素抵抗。重要的是,HFNPs对主要组织没有严重的毒性。我们的工作增进了对抗氧化剂调节氧化应激和内质网应激的认识,为胰岛素抵抗相关疾病的治疗提供了一个视角。

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2-NBDG(Abmole,M6327,纯度>98%)是一种荧光葡萄糖类似物,用于可视化葡萄糖摄入活细胞。2-NBDG可以通过糖原转运蛋白进入细胞,随后被己糖激酶磷酸化,滞留在细胞中。活细胞摄入2-NBDG可以通过流式细胞计数检测细胞发出的荧光,而细胞内的2-NBDG的浓度使用荧光微孔板分析。

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Fig. 2. The effects of HFNPs on insulin resistance in vitro and in vivo.

为了研究HFNPs在体外改善胰岛素抵抗的作用,我们在HepG2细胞和棕榈酸(PA)诱导的原代肝细胞中构建了胰岛素抵抗细胞模型。PA可干扰胰岛素信号通路,从而抑制肝细胞的葡萄糖摄取,甚至抑制富含胰岛素的细胞。因此,测定2- NBDG(2-脱氧-2-[(7-硝基-2,1,3-苯并恶二唑-4-基)氨基]-D-葡萄糖的细胞内葡萄糖摄取,这是一种荧光标记探针,可用作细胞葡萄糖代谢的示踪剂)可用于评估抗胰岛素抵抗的活性(图2A)。如图2B和C所示,与PBS处理的细胞相比,PA诱导的细胞葡萄糖摄取下降。相反,HFNPs能显著提高细胞葡萄糖摄取。同样,在PA诱导的胰岛素抵抗原代肝细胞模型中也证实了葡萄糖摄取的促进作用,这表明在PA诱导的细胞中,胰岛素抵抗可以被HFNPs逆转。

此外,我们进一步研究了HFNPs在db/db 2型糖尿病小鼠中的抗胰岛素抵抗效率。我们在小鼠10周龄时腹腔注射HFNPs, HFNPs持续给药30天(图2D)。胰岛素耐量试验常用于评价体内胰岛素抵抗,于第27天进行。禁食3 h后腹腔注射胰岛素,检测各组小鼠空腹血糖(FBGLs)水平(图2E)。ITT的曲线下面积(AUC)也被定量分析在图2F中。正常小鼠给药后FBGLs迅速下降。然而,db/db小鼠的FBGLs在胰岛素注射后并没有立即降低。有趣的是,HFNPs在给药后显著促进FBGLs的下降,提示HFNPs可以缓解体内胰岛素抵抗。此外,我们发现HFNPs可以显著降低db/db小鼠的血糖。结果显示,糖尿病小鼠FBGLs高达12.0±1.94 mM,高于对照组db/m小鼠(8.5±0.43 mM)(图2G)。

鸣谢:Xue Li, et al. nantod.2022.101541.

标签: 2-NBDG

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