黄嘌呤氧化酶对体外大鼠骨骼肌细胞糖代谢的作用论文附论文PDF版下载医学论文,论文,大鼠,EditSprings,艾德思



sci文章 (): 摘 要: 目的 探讨黄嘌呤氧化酶活化所致氧化应激对体外大鼠骨骼肌细胞糖代谢的作用.方式 将骨骼肌细胞随机分为对照组/X-XOD 组和尿酸组,分别用正常 DMEM 培养基/含 X-XOD 的 DMEM 培养基/含尿酸的DMEM 培养基培养 24 h.检测各组细胞 MTT 吸光度/培养基中尿酸和葡萄糖含量.结果 对照组/X-XOD 组和尿酸组细胞的 MTT  吸光度相似(F=,P =).X-XOD  组和尿酸组细胞培养基中尿酸含量均高于对照组(P< );X-XOD 组与尿酸组的尿酸含量相似(P> ).X-XOD 组细胞培养基中葡萄糖含量高于对照组和尿酸组(P<);对照组与尿酸组的葡萄糖含量相似(P> ).结论 黄嘌呤氧化酶活化所致氧化应激可使骨骼肌细胞利用葡萄糖能力的降低,可能机制是胰岛素受体数量减少或功能表达障碍需进一步研究加以验证.

关键词: 大鼠骨骼肌细胞;黄嘌呤氧化酶;氧化应激;糖代谢

本文引用格式: 丁雄 , 刘唱, 康婷 , 等. 黄嘌呤氧化酶对体外大鼠骨骼肌细胞糖代谢的作用[J]. 世界最新医学信息文摘,2018,18(74):5-6.

Effects Of Xanthine Oxidase On Glucose Metabolism In Rat Skeletal Muscle Cells In Vitro DING Xiong, LIU Chang, KANG Ting, XUE Hai-feng(Corresponding Author) (Institute of Public Health, Qiqihar Medical College, Qiqihar, Heilongjiang, 161006)

ABSTRACT: Objective to investigate the effect of xanthinine oxidase activation on glucose metabolism of skeletal muscle cells in vitro. Methods  skeletal muscle cells were randomly divided into control group, x-xod group and uric  acid group. Normal DMEM medium, DMEM medium containing x-xod and DMEM medium containing uric acid were cultured for 24 h. The contents of uric acid and glucose in the culture medium were detected by MTT absorbance. Results the MTT absorbance of cells in the control group, the x-xod group and the uric acid group was similar (F=, P =).The content of uric acid in cell culture medium of both the x-xod group and the uric acid group was higher than that of the control group (P< ).The content of uric acid in the x-xod group was similar to that in the uric acid group (P> ). Glucose content in cell culture medium of x-xod group was higher than that of control group and uric acid group (P< ).The glucose content of the control group was similar to that of the uric acid group (P> ). Conclusion oxidative stress induced by xanthine oxidase activation can reduce the ability of skeletal muscle cells to use glucose, which may be caused by the decrease of the number of insulin receptors or dysfunction of functional expression.

KEY WORDS: Rat skeletal muscle cells; Xanthine oxidase; Oxidative stress; Sugar metabolism

0引言

2013 年原中国卫生部数据显示,中国成人中有 亿糖尿病患者和 亿糖尿病前驱者[1].黄嘌呤氧化酶(XOD) 活化可引起尿酸代谢紊乱,同时可能加重糖代谢紊乱 [2].XOD 活化时还可产生超氧自由基和过氧化氢,导致氧化应激.目前,还不清楚黄嘌呤氧化酶活化时,是尿酸代谢紊乱导致糖代谢紊乱,还是氧化应激导致糖代谢紊乱.本研究拟探讨XOD 活化对体外培养骨骼肌细胞糖代谢的影响,为揭示糖尿病发病机制和防治糖尿病及其并发症提供新的思路.

1材料和方式

实验细胞. 课题组自行原代培养大鼠骨骼肌细胞.

主要仪器和试剂. SW-CJ-1FD 型超净工作台,IX73 型倒置显微镜,3111 型 CO2 培养箱,LDZM-80KCS 型立式压力蒸汽灭菌器,25 cm2/75 cm2 细胞培养瓶,T6 型紫外 / 可见光分光光度计,96 孔细胞培养板,Tecan sunrise 酶标仪, 新生小牛血清,葡萄糖/尿酸测定试剂盒,胰岛素,DMEM 培养基,黄嘌呤/黄嘌呤氧化酶/尿酸.

黄嘌呤 - 黄嘌呤氧化酶(X-XOD)干预骨骼肌细胞. 将骨骼肌细胞悬浮液按 ×103-3×103 个 / 孔接种在 96 孔细胞培养板上,12 h 细胞完全贴壁后,随机分为 3 组,每组10 个孔,分别是 X-XOD 组/尿酸组/对照组.在 X-XOD 组加入含 200 µmol/L X-XOD 的 DMEM 培养基/尿酸组加入含 200 µmol/L 尿酸的 DMEM 培养基/对照组加入正常DMEM 培养基,共接种三板,每板细胞做相同处理.培养24 h 后,收集细胞培养液,用尿酸试剂盒和葡萄糖试剂盒检测尿酸和葡萄糖含量.

统计学分析. 应用 SPSS 24.0 进行统计分析,计量资料描述用"( ±s)',组间比较采用方差分析和事后 SLD 法,以 P< 表示差异有统计学意义.

2结果

和尿酸干预对大鼠骨骼肌细胞 MTT 吸光度的影响. 对照组/X-XOD 组和尿酸组 24 hMTT 吸光度值的差异无统计学意义(见表 1).与对照组相比,X-XOD 组和尿酸组骨骼肌细胞增殖率分别为 91% 和 97%.

不同干预组骨骼肌细胞培养基中尿酸含量比较.

对照组/X-XOD 组和尿酸组细胞培养基中尿酸含量的差异有统计学意义,见表 2.

和尿酸干预对骨骼肌细胞葡萄糖代谢的影响

对照组/X-XOD 组和尿酸组细胞培养基中葡萄糖含量的差异有统计学意义,见表 3.

3讨论 黄嘌呤氧化酶(XOD)以分子氧作为电子受体催化氧化嘌呤/蝶呤/醛类等多种杂环化合物,同时产生过氧化氢和超氧化物自由基等活性氧类(ROS)[3].活性氧作用于细胞,可使细胞产生氧化应激.胰岛素受体前和受体后缺陷是导致胰岛素抵抗的主要发病机制,前者主要表现为胰岛素与靶组织受体结合异常,包括胰岛素及其受体相对不足/胰岛素及其受体结构发生改变等;后者主要表现为胰岛素信号通路传导障碍等 [4].氧化应激状态下,主要通过激发细胞内的炎症信号传导途径和 c-Jun 氨基端激酶(c-jun N-terminal kinase,JNK)通路,干扰胰岛素和受体结合后的信号传导 [5-6].黄嘌呤氧化酶活化产生的活性氧主要是 O2,可抑制胰岛素受体的功能表达.胰岛素受体的敏感性以及受体结构和功能的完整性,通过细胞对葡萄糖的消耗表现出来.当胰岛素受体的数量或者结构和功能发生变化时,其胰岛素受体敏感性会发生相应变化.研究发现,与对照组相比,X-XOD 组骨骼肌细胞对葡萄糖利用显著降低,可能是由于 X-XOD 组细胞处于氧化应激状态,活性氧干扰胰岛素与受体结合,抑制胰岛素受体功能表达,使细胞对葡萄糖的利用下降.胰岛素敏感性降低,即胰岛素抵抗,其原因之一是胰岛素受体数目减少或者功能表达障碍 [7],其中胰岛素受体数目减少可能是由于胰岛素基因表达功能发生障碍或者数目减少 [8].综上所述, 黄嘌呤氧化酶活化产生活性氧,使细胞产生氧化应激,可能导致胰岛素受体数目减少或者功能表达障碍.

参考文献:

[1]Xu Y,Wang L,He J,et al.Prevalence and control of diabetes in  Chinese  adults[J].JAMA,2013,310(9):948-959. [2]赵进和, 方飞, 史佳 , 等. 黄嘌呤氧化酶与糖代谢异常及尿酸水平的关系[J]. 中华老年病研究电子杂志 ,2015(1):24-27. [3]李丽书, 陈献华, 邵叶波 , 等. 黄嘌呤氧化还原酶的结构/功能和作用[J]. 细胞生物学杂志 ,2004(04):381-384. [4]时丽丽 , 张莉, 谭初兵, 等. 线粒体功能损伤与胰岛素抵抗 [J]. 中国药理学通报 ,2012(11):1481-1486. [5]Evans   J   L,Goldfine   I   D,Maddux   B   A,et      oxidative stress-activated   signaling   pathways   mediators   of insulin resistance and beta-cell dysfunction?[J]. Diabetes,2003,52(1):1-8. [6]Brownlee    pathobiology  of  diabetic  complications:a unifying  mechanism[J].Diabetes,2005,54(6):1615-1625. [7]潘雷, 杨尚印, 严文魁, 等. 胰岛素抵抗与胰岛素受体的关系 [J]. 现代诊断与治疗,1998(01):17-18. [8]Denker P S,Pollock V E.Fasting serum insulin levels in essential   hypertension   A   meta-analysis[J].Arch   Intern Med,1992,152(8):1649-1651.

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