胰岛素信号通路 Insulin Signaling(1)
胰岛素样生长因子-Ⅰ及其受体在糖尿病足溃疡的表达及意义
胰岛素样生长因子-Ⅰ及其受体在糖尿病足溃疡的表达及意义growth factor-Ⅰ,IGF-Ⅰ)与其 目的 探讨胰岛素样生长因子-Ⅰ(Insulin-like在非糖尿病正常皮肤和单纯糖尿病患者皮肤,以及糖尿病足患者受体两亚基(α,β)足溃疡创面中的分布和表达特征,旨在阐明其表达水平变化与糖尿病足溃疡创面的内在联系。
方法 按照病例入选标准收集30例糖尿病足患者,23例单纯糖尿病患者,以及25例非糖尿病正常人,取足部皮肤组织标本,经固定脱水,石蜡包埋,切片后备用。
采用免疫组织化学SP法检测所有取材组织中IGF-Ⅰ、IGF-ⅠRα和IGF-ⅠRβ蛋白定位及含量。
在400倍光镜下观察免疫组化结果。
结果 在非糖尿病正常皮肤和单纯糖尿病患者皮肤,以及糖尿病足溃疡创面皮肤中IGF-Ⅰ、IGF-ⅠRα和IGF-ⅠRβ都有阳性表达,但变化规律不尽相同。
IGF-Ⅰ的阳性细胞率单纯糖尿病组较正常对照组表达减弱(P>0.05),糖尿病足溃疡组较单纯糖尿病组表达进一步减弱(P>0.05)。
IGF-ⅠRα和IGF-ⅠRβ的阳性细胞率单纯糖尿病组较对照组表达减弱(P>0.05),糖尿病足溃疡组较单纯糖尿病组表达进一步减弱(P>0.05)。
结论糖尿病患者创面IGF-Ⅰ的缺乏或不足可能与糖尿病所引发的内皮细胞损害有关,与糖尿病足部溃疡经久不愈有直接关系。
创面IGF-ⅠRα和IGF-ⅠRβ表达减少,和生物活性的降低,影响细胞因子引起的信号传递和核内目的基因表达,导致创面修复失控形成慢性难愈性溃疡。
【Abstract】 Objective This study investigated the distribution and expression ofand diabetic patients’)in non-diabeticthe IGF-Ⅰand its r eceptor 2 subunits(α,βnormal skin as well as diabetic foot-ulcer,to clarify the expression of level change diabetic foot ulcer inherent connection. Methods the serum and foot skin of diabete foot patients(30 cases),diabetes patients(23 cases)and control(25 cases)ware collecte After fixation、IGF-ⅠRαand IGF-、dehydration、embedding、slicing, the line IGF-1ⅠRβimmunohistochemistry. observed the results of immunohischemistry under light microscope at 400 times. R esults I GF-Ⅰ、IGF-ⅠRαand IGF-ⅠRβis positive in’ normal skin and diabetic foot ulcer,but the variation non-diabetic ordiabetic patientsIGF-Ⅰ positive cell rate o f DM group than in normal control groupis different.decreased (P>0.05), Diabetic f oot ulcer g roup than in the expression of furthercellweakening in simple diabetic group(P>0.05). IGF-ⅠRαand IGF-ⅠRβpositiverate o f DM group than in normal control group decreased (P>0.05), Diabetic footulcer group than in the expression o f further w eakening in simple diabeticmay begroup(P>0.05). Conclusion I GF-Ⅰdiabetic wound the lack o r insufficiencydiabetic footcaused by diabetes, endothelial cell damage, and prolonged healing ofⅠRαand IGF-ⅠRβ decreased,ulcers are directly related. Wound expression of IGF-and biological activity of the reduced impact of cytokine induced signaling and genin lost c ontrol and wound healing o f chronicexpression in the nucleus, resultingdermal ulcer formation.【Key words】 Insulin like g rowth factor Ⅰ; Insulin like g rowth factorⅠ ;Diabetic foot ulcers糖尿病足部溃疡是糖尿病的严重慢性并发症之一,最为常见的后果是慢性溃疡,常常引起截肢,从而致残致死。
2 型糖尿病胰岛素信号传导途径
2 型糖尿病胰岛素信号传导途径【摘要】胰岛素与其受体结合, 通过一系列细胞内信号分子的作用, 引起细胞内信号转导, 激活两条信号途径，最终到达效应器，产生各种生理效应。
胰岛素信号转导在胰岛素生理作用发挥中起着重要的作用。
胰岛素信号转导障碍, 使胰岛素生理作用减弱, 导致胰岛素抵抗和2型糖尿病。
【关键词】2型糖尿病；胰岛素；信号转导基金项目:天津市卫生局课题(编号：2005063)2型糖尿病(type 2 diabetes Mellitus,T2DM)，其主要病理生理改变为靶组织(主要为肝脏、肌肉)的胰岛素抵抗伴胰岛素分泌不足。
其中, 胰岛素信号转导障碍在发病机制中起着重要作用。
因此，研究2型糖尿病的胰岛素信号转导［1］具有重要意义。
1 胰岛素受体(IR)与胰岛素受体底物蛋白(IRS)1.1 胰岛素受体(IR) 与细胞膜上的胰岛素受体结合是信号传导的第一步。
胰岛素受体是一种跨膜糖蛋白, 为受体酪氨酸激酶家族的成员, 是由两个α亚基和两个β亚基通过二硫键结合的异四聚体。
α亚基对β亚基有调控作用，胰岛素一旦与α亚基特异性结合，后者抑制β亚基的作用即解除，酪氨酸激酶被活化［2］。
1.2 胰岛素受体底物蛋白(IRS) IRS分子是胰岛素信号系统关键的介导者［3］。
研究表明, IRS家族包括4种异构体蛋白, IRS1～IRS4。
IRS蛋白的激活可募集和活化多种信号传导蛋白,介导IRS和IGF I等多向性细胞信号传导效应［4］,避免了由多种受体直接招募SH2类蛋白到它的自身磷酸化位点,是一种经济而有效的细胞信号传导方式。
通过多种受体分享使用IRS蛋白,是胰岛素和其他激素、细胞因子之间进行着重要的联系和功能调节［5］。
1.2.1 IRS 1 IRS1是一种分子量为185kDa的亲水性蛋白,主要分布在骨骼肌。
IRS1的N端具有普列克底物蛋白同源(plechkstin homology,PH)结构域，后者能特异结合磷脂及细胞内其它信号蛋白。
牛科物种胰岛素诱导基因1(INSIG1)研究进展
牛科物种胰岛素诱导基因1(INSIG1)研究进展罗建椿;邱立华;范新阳;苗永旺【摘要】胰岛素诱导基因1编码蛋白(INSIG1)定位于内质网膜上,是调控脂代谢的重要因子.INSIG1主要通过调控固醇调控元件结合蛋白(SREBP)和3-羟-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR)来影响脂质代谢.越来越多的研究结果揭示了INSIG1在生物体内作用的复杂性.本文综述了INSIG1与SREBP和HMGR之间在脂代谢调控过程中的相互作用机制、INSIG1的结构及表达调控、INSIG1对牛科动物泌乳、生长等性状的影响.【期刊名称】《中国牛业科学》【年(卷),期】2017(043)003【总页数】5页(P31-35)【关键词】胰岛素诱导基因1;固醇调控元件结合蛋白;3-羟-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶;表达调控;泌乳性状;基因多态性【作者】罗建椿;邱立华;范新阳;苗永旺【作者单位】云南农业大学动物科学技术学院,云南昆明650201;云南省怒江州兰坪县畜禽品种改良站,云南兰坪671400;云南农业大学动物科学技术学院,云南昆明650201;云南农业大学动物科学技术学院,云南昆明650201;云南农业大学动物科学技术学院,云南昆明650201【正文语种】中文【中图分类】S813.7胰岛素诱导基因(Insulin induced gene，INSIGs)编码蛋白是近年来发现的一种在脂肪代谢与脂肪细胞分化中发挥调控作用的蛋白。
1993年，Diamond等[1]最早从再生肝脏中克隆获得了INSIG1基因。
自INSIG1被发现后，其功能一直未知，直到2002年，Yang等[2]发现其能够有效的阻止SREBP家族成员的激活，INSIG1的功能及其作用机制才开始为研究人员所关注。
INSIGs基因有INSIG1和INSIG2两种亚型，且INSIG2在哺乳动物中含有两个转录本INSIG2a和INSIG2b，但两者编码蛋白质相同。
已经发现，INSIGs基因的表达受胰岛素和摄入的游离脂肪酸、葡萄糖和其它营养素的调控。
胰岛素的过去、现在和未来——胰岛素的意义,从生理到病理
【摘要】 胰岛素在葡萄糖代谢的生理过程中扮演着重要角色。
胰岛素的发现促进了对糖尿病这一疾病的认识，推动了糖尿病治疗理念的更新。
新型胰岛素制剂的临床应用，能更好地帮助患者控制血糖，有助于延缓并发症的发生发展，改善糖尿病患者的生活质量。
本文对胰岛素在体内的代谢过程、生理作用，以及胰岛素在糖尿病治疗中的重要意义进行系统回顾和综述。
【关键词】 胰岛素；糖尿病；生理作用；代谢；胰岛素制剂The past, present, and future of insulin--the significance of insulin, from physiology to pathologyLi Yan (Department of Endocrinology, Sun Yat-sen Memorial Hospital, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510120, China)Correspondingauthor:LiYan,E-mail:**********************【Abstract 】 Insulin plays an important role in the physiological process of glucose metabolism. The discovery of insulin has promoted the understanding of diabetes mellitus and renew the concept of diabetes mellitus treatment. The application of new insulin preparations can better help patients control blood glucose, delay the occurrence and development of complications, and improve the quality of life of diabetes mellitus patients. We reviewed the metabolic process and physiological function of insulin, as well as the significance of insulin in the treatment of diabetes mellitus.【Key words 】 Insulin; Diabetes mellitus; Physiological function; Metabolism; Insulin preparations胰岛素的过去、现在和未来——胰岛素的意义，从生理到病理李焱（中山大学孙逸仙纪念医院 内分泌科，广州 510120）通信作者：李焱 E-mail ：**********************胰岛素具有广泛的生物学效应，除了调节物质代谢，还参与细胞生长、繁殖。
胰岛素样生长因子-1的研究现状与进展
Advances in Clinical Medicine 临床医学进展, 2019, 9(7), 827-830Published Online July 2019 in Hans. /journal/acmhttps:///10.12677/acm.2019.97127Research Status and Progress of Insulin-Like Growth Factor-1Bo Yang, Hongbin Xue, Fang WangDepartment of Plastic Surgery, Yan’an University Hospital, Yan’an University, Yan’an ShaanxiReceived: Jun. 15th, 2019; accepted: Jul. 4th, 2019; published: Jul. 11th, 2019AbstractInsulin-like growth factor-1 (IGF-1) is a multifunctional cell proliferation regulator that is widely distributed in various tissues and plays an important role in the growth and development of indi-vidual cells. Studies have shown that IGF-1 plays an important role in related fields such as cardi-ovascular disease, diabetes and wound repair. The current research status and progress are re-viewed, aiming to provide ideas and directions for further research of IGF-1.KeywordsInsulin-Like Growth Factor, Myocardial Infraction, Wound Repair, Progress, Review胰岛素样生长因子-1的研究现状与进展杨波，薛宏斌，王芳延安大学，延安大学附属医院烧伤整形外科，陕西延安收稿日期：2019年6月15日；录用日期：2019年7月4日；发布日期：2019年7月11日摘要胰岛素样生长因子-1 (insulin-like growth factor 1, IGF-1)是一种多功能细胞增殖调控因子，广泛分布于各个组织当中，在细胞的分化增殖个体的生长发育中具有重要的作用。
外周5_羟色胺在胰岛素抵抗中的作用研究进展_李涛
后 者 与 Akt 共 同 激 活 固 醇 调 节 蛋 白 元 件 结 合 蛋 白 （SREBP1C）以促进胆固醇、脂肪酸的合成等；2）抑 制叉头转录因子 1（FOXO1），减少糖异生；3）抑制过 氧物酶体增生物激活受体 γ 共激活剂 -1α（PGC-1α）， 减少脂肪酸的 β 氧化和极低密度脂蛋白（VLDL）的合 成；4）激活糖原合成酶激酶 3（GSK3），促进糖原合 成 [18]。可见，IRS-1、PKCα、mTORC 和 Akt 在胰岛素 胞内信号转导中具有重要作用（见图 1）。
University, Nanjing 211198, China) [Abstract] 5-hydroxytryptamine (5-HT) is a neurotransmitter with important functions in the central nervous system. Besides, it is implicated in a vast array of physiological activities in peripheral tissues including glucose and lipid metabolism, liver regeneration, gastrointestinal motility, etc. The latest research achievements on the role of peripheral 5-HT in insulin resistance (IR) were reviewed in this article, which mainly focused on the involvement of 5-HT on insulin signal transduction, glucose and lipid metabolism during IR status. [Key words] 5-hydroxytryptamine; insulin resistance; signal transduction; glucose and lipid metabolism
常见的糖脂代谢通路主要蛋白
45
Glycogen
Glycogen
46
Tubulin
Tubulin
47
Actin
Actin
48
Glut4
Glucose transporter type 4
脂代谢通路主要蛋白检测
序号
蛋白名缩写
蛋白名全称
生物过程
1
Aacs
acetoacetyl-CoA synthetase
22
Acaa2
acetyl-Coenzyme A acyltransferase 2 (mitochondrial 3-oxoacyl-Coenzyme A thiolase)
脂肪酸β氧化过程
23
Adipoq
adiponectin, C1Q and collagen domain containing
其它
41
SIRT1
silent mating type information regulation 2 homolog 1
42
p-p90rsk(ser380)
Phospho-p90 ribosomal S6 kinase(ser380)
43
Pax-6
Paired box gene 6
44
Histone4(Ac16)
11
p44/42 MAPK
p44/42 mitogen-activated protein kinase
12
p-p44/42MAPK(Thr202/Tyr204)
Phospho-p44/42 mitogen-activated protein kinase (Thr202/Tyr204)
基于网络药理学方法探究天麻素抗阿尔兹海默症的作用机制
基于网络药理学方法探究天麻素抗阿尔兹海默症的作用机制作者：***来源：《云南中医中药杂志》2022年第09期摘要：目的利用網络药理学方法探究天麻素抗阿尔兹海默症（alzheimer’s disease，AD）的作用机制。
方法通过PhrmMapper平台预测天麻素的潜在靶点，检索GeneCards 数据库中AD的靶点，取潜在靶点与疾病靶点的交集，作为天麻素抗AD的候选靶点。
将候选靶点导入STRING数据库，绘制蛋白互作网络并进行分析，度值高的靶点作为天麻素抗AD的重要靶点。
将候选靶点导入DAVID数据库进行基因功能注释和KEGG通路富集分析。
结果经PhrmMapper预测和筛选后得到69个的潜在靶点，检索GeneCards 数据库中得到AD相关靶点10972个，获得候选靶点共55个;蛋白互作网络包含ESR1、CASP3、HSPA8、CCNA2、LDHB、PLAU等44个蛋白。
基因功能注释结果得到46个生物过程（BP）条目，8个分子功能（CC）条目，25个细胞组成（MF）条目。
KEGG 通路富集得到8条信号通路（P<0.05），包括氨基糖和核苷酸糖代谢、氮代谢、AMPK信号通路、胰岛素信号通路、淀粉和蔗糖代谢、半胱氨酸和蛋氨酸代谢、甲状腺激素信号通路、细胞周期。
结论天麻素可能通过ESR1、CASP3、HSPA8、CCNA2、LDHB、PLAU等靶点，调控氨基糖和核苷酸糖代谢、氮代谢、AMPK信号通路、胰岛素信号通路、淀粉和蔗糖代谢、半胱氨酸和蛋氨酸代谢、甲状腺激素信号通路、细胞周期，发挥治疗AD的作用。
关键词：天麻素;阿尔兹海默症;网络药理学;作用机制中图分类号：R285.6 文献标志码：A 文章编号：1007-2349（2022）09-0039-08Exploring the Mechanism of Action of Gastrodin against Alzheimer's Disease Based on Network PharmacologyZHANG Ke（General Hospital of Tianjin Medical University， Tianjin 300052， China）【Abstract】Objective： To explore the mechanism of action of gastrodin against Alzheimer's disease （AD） by network pharmacology. Methods： The potential targets of gastrodin were predicted by PhrmMapper platform， the AD targets in the GeneCards database were searched， and the intersection of potential targets and disease targets was taken as the candidate targets of gastrodin against AD. The candidate targets were imported into the STRING database， and the protein interaction network was drawn and analyzed. The candidate targets were imported into the DAVID database for gene function annotation and KEGG pathway enrichment analysis. Results： 69 potential targets were predicted and screened by PhrmMapper， and 10972 AD-related targets were retrieved from the GeneCards database， and a total of 55 candidate targets were obtained. The protein interaction network included ESR1， CASP3， HSPA8， CCNA2， LDHB， PLAU and other 44 proteins. Gene function annotation results obtained 46 biological process （BP） entries， 8 molecular function （CC） entries， and 25 cellular composition （MF） entries. KEGG pathway enrichment resulted in 8 signaling pathways （P<0.05）， including amino sugar and nucleotide sugar metabolism， nitrogen metabolism， AMPK signaling pathway， insulin signaling pathway，starch and sucrose metabolism， cysteine and methionine metabolism， thyroid Hormone signaling pathways and cell cycle. Conclusion： Gastrodin may regulate amino sugar and nucleotide sugar metabolism， nitrogen metabolism， AMPK signaling pathway， insulin signaling pathway， starch and sucrose metabolism， cysteine and methionine metabolism， thyroid hormone signaling pathway and cell cycle through ESR1， CASP3， HSPA8， CCNA2， LDHB， PLAU and other targets and play a role in the treatment of AD.【Key words】Gastrodin; Alzheimer's Disease; Network Pharmacology; Mechanism of Action阿尔兹海默症（alzheimer’s disease，AD）是一种发病隐匿的中枢神经系统退行性疾病，65岁以上的人群多发，确诊后很难控制，且目前治疗效果不佳[1-3]。
胰岛素信号通路与胰岛素抵抗
·综述·
World Latest Medicine Information (Electronic Version) 2019 Vo1.19 No.52
胰岛素信号通路与胰岛素抵抗
孙志梅，齐亚娟
（华北理工大学基础医学院，河北省慢性疾病重点实验室，唐山市慢性病临床基础研究重点实验室 , 河北 唐山）
制，是指各种原因使胰岛素在其靶器官，如肝脏，脂肪，肌肉，胰腺和 脑等，促进葡萄糖摄取和利用的效率下降，导致血糖升高，机体代偿 性的分泌过多胰岛素产生高胰岛素血症，以维持血糖的稳定。
1 胰岛素与胰岛素信号通路
1.1 胰岛素作用 目前胰岛素是体内降糖的惟一一种蛋白质激素。胰岛素在其
靶器官调控代谢和生长，包括刺激糖原合成，抑制胰高血糖素的作 用和肝脏的糖异生，促进脂质生成、基因转录和翻译。胰岛素由胰 岛 β 细胞分泌，通过血液循环带到靶器官，在靶组织细胞上调葡萄 糖转运体蛋白的表达和移位到细胞膜，提高机体对葡萄糖的利用， 从而降低血糖。在食用富含碳水化合物的饮食后，葡萄糖主要以 糖原的形式储存在肌肉和肝脏中 。 [3,4] 胰岛素在靶器官中的作用 降低会导致空腹和餐后高血糖症 [7,8] 和出现 T2DM 以及是长期微
血管（视网膜病变、肾病和神经病）和大血管（心血管疾病）并发症 的主要危险因素 [5]。 1.2 胰岛素信号通路
胰岛素在细胞内主要激活两条信号通路：丝裂原激活蛋白激 酶（Mitogen-activated protein kinases,MAPKs）和 3- 磷 酸 肌 醇 激 酶（Phosphotidylinositide-3-kinase,PI3K）通路，而控制细胞生长， 代谢和存活。胰岛素与靶组织细胞膜上的胰岛素受体相结合是胰 岛素信号通路激活的第一步。胰岛素受体由 α、β 两个亚单位组成： α 亚单位是细胞内结构域，β 亚单位是跨膜结构域，其胞内含酪氨 酸蛋白激酶位点。胰岛素与其受体 α 亚单位结合后，导致 β 亚单 位反式自磷酸化，β 亚单位上酪氨酸激酶被激活，从而磷酸化细胞 内的多种蛋白质，如胰岛素受体底物（insulin receptor substrate， IRSs）。 其 中 IRSs 作 为 一 种 船 坞 蛋 白，可 以 结 合 带 SH2 结 构 域 的蛋白。PI3K 能被 G 蛋白偶联受体或者受体酪氨酸激酶激活， 被激活的 PI3K 磷酸化 PIP2 后产生 PIP3，PIP3 作为细胞内的第 二信激活 PDK1 和 PDK2[6]，然后募蛋白激酶活性被激活 [1]。Akt 磷酸化许多下游
血清胰岛素样生长因子1与心血管疾病及运动的关系
血清胰岛素样生长因子1与心血管疾病及运动的关系冯晓琪;马泽兵;罗强;胡晨【摘要】目的：探讨血清胰岛素样生长因子1（insulin-like growth fator，IGF-1）与心血管疾病、运动三者之间的关系，为进一步预防心血管疾病提供科学的依据，从而降低心血管疾病的发病率。
方法：利用文献资料法、前瞻性分析与逻辑推理相结合的方法，综述有关血清IGF-1、原发性高血压、糖尿病、运动等相关资料，进一步阐述血清IGF-1与心血管疾病、运动之间的相互联系。
结论：血清IGF-1在心血管疾病中发挥着重要的作用；不同的运动干预手段会对血清IGF-1产生相应的影响。
%Aim:Explore the relationship among insulin-like growth factor, IGF-1, angiocardiopathy and sports. And provide science basis preventing from angiocardiopathy and decreasing the incidence of angiocardiopathy. Method: Combining documentary, prospective analyses and logical reasoning, and searching relative materials about insulin-like growth factor, IGF-1, primary hypertension, diabetes mellitus and sports to further set forth the interrelationship among insulin-like growth factor,IGF-1 plays an important role in angiocardiopathy, like hypertension, diabetes mellitus and so on. While, different exercise interventions take effect on insulin-like growth factor, IGF-1.【期刊名称】《辽宁体育科技》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】3页(P48-50)【关键词】胰岛素样生长因子1;高血压;糖尿病;运动干预【作者】冯晓琪;马泽兵;罗强;胡晨【作者单位】陕西师范大学体育学院，陕西西安710119;陕西师范大学体育学院，陕西西安710119;陕西师范大学体育学院，陕西西安710119;陕西师范大学体育学院，陕西西安710119【正文语种】中文【中图分类】G804.5胰岛素样生长因子1是目前被广泛研究和应用的一种生长、代谢因子。
线虫脂肪模型研究
线虫脂肪模型研究徐蔓玲;赵阳;贾熙华;季宇彬【摘要】Obesity is a kind of chronic disease with the fatty acid accumulation increased . Studying on the model of organism can discover the obesity disease -causing genes or related pathogenic factors , and find potential drug targets .The progress of research on Caenorhabdi-tis elegans as a model for fatty was summarized in this paper .The key genes and core path-ways in fatty acid metabolism was involved .The data obtained in Caenorhabditis elegans on fatty storage control will contribute largely to the study on metabolism related diseases , such as obesity in human beings .C.elegans may be invaluable in the development of reducing fat and body weightdrugs in the future .%肥胖是一种脂肪酸积累增加的慢性疾病，采用研究模式生物的方法可以有助于探明肥胖产生的致病基因或致病相关因子，进而寻找可能的药物靶点。
综述了国内外对线虫脂肪模型的研究进展，分析了线虫体内脂肪酸代谢途径的关键基因和核心通路。
心源性恶病质患者生长激素、胰岛素、胰岛素样生长因子1信号的变化
心源性恶病质患者生长激素、胰岛素、胰岛素样生长因子1信号的变化樊勤梅【摘要】心源性恶病质是慢性充血性心力衰竭发展到后期的一个不可逆过程.它的特点是新陈代谢、炎症、内分泌途径的重构.胰岛素、生长激素和胰岛素样生长因子1(IGF-1)参与葡萄糖,蛋白质和脂类的新陈代谢过程,调节机体构成.心源性恶病质患者体内的上述三个信号受损,导致合成/分解代谢失衡.该文就近年来国内外对心源性恶病质患者生长激素、胰岛素、IGF-1信号的变化、发生机制及细胞因子对其调控的研究进行综述,以期为日后心源性恶病质的治疗提供理论依据.【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2014(020)007【总页数】3页(P1158-1160)【关键词】心源性恶病质;胰岛素;生长激素;胰岛素样生长因子1;信号通路【作者】樊勤梅【作者单位】包头医学院第一附属医院心内二科,内蒙古包头014010【正文语种】中文【中图分类】R54恶病质是由于肌肉、脂肪组织减少和骨骼结构改变导致体质量减轻、机体构成改变的一类营养不良综合征[1]。
它可发生于多种疾病的后期，如慢性心力衰竭、癌症等[2]。
慢性心力衰竭患者出现不同程度的机体消耗，随着肌肉、脂肪组织和骨组织减少到一定程度就会出现心源性恶病质[3]，后者是患者死亡的一个很强的独立危险因素[4]。
胰岛素、生长激素和胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor 1,IGF-1)是调节机体构成的重要激素，本文就近年来国内外对心源性恶病质发生、发展中这三种激素信号转导通路的变化及其调控的研究予以综述。
1 胰岛素、生长激素、IGF-1的生物学作用胰岛素、生长激素、IGF-1通过对身体不同部分的作用参与调节机体构成，主要参与调节蛋白质合成和分解过程、脂肪动员及葡萄糖的摄取和动员。
它们具有骨骼肌蛋白同化剂作用，促进肌肉质量增加；生长激素主要是通过骨骼肌下游合成代谢中的作用来调节肝IGF-1的表达；生长激素、IGF-1能诱导骨骼的生长，并帮助维持骨量；生长激素促进脂肪分解，胰岛素促进肝内脂肪酸的合成，抑制脂肪组织的降解[5]。
胰岛素样生长因子-1对动物被毛生长影响的研究进展
胰岛素样生长因子-1对动物被毛生长影响的研究进展申艳;张丹瑾;王婷;谢建山;张昱;于秀菊;曹靖;赫晓燕【摘要】动物被毛生长是一个复杂的过程,受遗传、内分泌、营养及外界条件等各种因素的影响.而胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor-1,IGF-1)是一种具有促进细胞增殖、分化,调节物质代谢等多种生物活性的多肽分子.研究结果发现,IGF-1对被毛/毛发生长的影响不仅局限于自身,同时介导一些细胞因子对被毛生长的调节作用.为阐明IGF-1在被毛/毛发生长方面的重要作用,文章就国内外IGF-1对动物被毛生长影响的研究进展进行综述.【期刊名称】《中国畜牧兽医》【年(卷),期】2013(040)010【总页数】4页(P169-172)【关键词】动物;被毛/毛发生长;胰岛素样生长因子-1;信号通路【作者】申艳;张丹瑾;王婷;谢建山;张昱;于秀菊;曹靖;赫晓燕【作者单位】山西农业大学动物科技学院,山西太谷030801;山西农业大学动物科技学院,山西太谷030801;山西农业大学动物科技学院,山西太谷030801;山西农业大学动物科技学院,山西太谷030801;山西农业大学动物科技学院,山西太谷030801;山西农业大学动物科技学院,山西太谷030801;北京农业职业学院,北京102442;山西农业大学动物科技学院,山西太谷030801【正文语种】中文【中图分类】Q57胰岛素样生长因子－1（insulin－like growth factor－1，IGF－1）是一种具有促进细胞增殖、分化，调节物质代谢等多种生物活性的多肽分子，作为一种分布广泛的生长因子对毛囊发育及毛发生长有重要作用。
有研究结果表明，毛乳头细胞能分泌多种生长因子如血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）、成纤维细胞生长因子（fibroblast growth factor，FGF）、干细胞生长因子（stem cell growth factors，SCF）、转化生长因子－β（transforming growth factor－β，TGF－β）、IGF－1和肝细胞生长因子（hepatocyte growth factor，HGF）等（李玲，2010），且毛乳头细胞的最重要特征是诱导毛囊再生（Jahoda等，2001）。
胰岛素样生长因子1(IGF-1)通过激活PI3KAKT信号通路增强小鼠BV-2小胶质细胞的吞噬功能
细胞与分子免疫学杂志（Chin J Cell M ol Immunol)2021，37(3)199•论著•文章编号：1007-8738(2021 )03名199名6胰岛素样生长因子l(IGF-l)通过激活PI3K/A K T信号通路增强小鼠BV-2小胶质细胞的吞噬功能翟丽倩、陈晓芬2,卢思彤\杨丹2,李皖晴2,李飞迪吴凤娇孙美群m(蚌埠医学院：1基础医学院组织学与 胚胎学教研室，2检验医学院免疫学教研室，慢性疾病免疫学基础与临床安徽省重点实验室，安徽蚌埠233030)[摘要]目的探讨胰岛素样生长因子1(丨G F-1)对小鼠小胶质细胞吞噬功能的影响。
方法脂多糖(L P S)腹腔注射建立小鼠 急性中枢神经系统炎症模型，Western blot法检测脑组织中I G F-1和I G F-1受体（I G F-1R)的蛋白表达。
使用L P S刺激B V-2小胶 质细胞后，Western blot法检测I G F-1R的蛋白表达。
体外培养B V-2细胞，在培养基中加人或未加人磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激 酶B(P I3K/A K T)信号阻断剂渥曼青霉素（wortmannin)的情况下，再加人I G F-1刺激24 h，加人荧光微球共同孵育2 h，流式细胞 术检测B V-2细胞吞噬荧光微球的情况。
I G F-1刺激B V-2细胞后，Western blot法检测细胞中A K T和磷酸化的A K T(p-A K T)蛋白表达。
结果腹腔注射L P S后，小鼠脑组织中I G F-1和I G F-1R的表达均显著升高，同时L P S刺激也上调B V-2细胞IGF-1R 的表达。
随着I G F-1浓度的增加，B V-2细胞吞噬荧光微球的能力先逐渐增强后开始下降，在50 ng/m L的I G F-1刺激下B V-2细胞吞噬荧光微球的能力达到峰值。
I G F-1刺激B V-2细胞后，细胞的A K T磷酸化水平逐渐上升。
使用wortmarmin阻断P13K/ A K T信号后，I G F-1促进B V-2细胞吞噬荧光微球的能力显著下降。
IGF-1通过TLR4
㊃麻醉专栏㊃[收稿日期]2023-03-28[基金项目]新疆维吾尔自治区自然科学基金(2019D 01C 324)[作者简介]胡振飞(1987-),男,新疆乌鲁木齐人,新疆医科大学第一附属医院主治医师,医学学士,从事麻醉学㊁围术期器官保护研究㊂I G F -1通过T L R 4/N F -κB 信号通路对心肺复苏大鼠心肌坏死性凋亡的影响胡振飞,李 帆,戴晓雯(新疆医科大学第一附属医院麻醉科,新疆乌鲁木齐830000) [摘要] 目的探究心肺复苏对胰岛素样生长因子1(i n s u l i n -l i k e g r o w t h f a c t o r -1,I G F -1)的表达及其调节大鼠心肌损伤的作用机制㊂方法取30只S p r a g u e -D a w l e y 大鼠,随机平均分为5组,每组6只㊂随机选取1组为s h a m 组,其余4组大鼠构建心室颤动型心脏骤停/心肺复苏模型,建模成功后,随机选取1组作为C A /C P R ,剩余3组分为补充I G F -1㊁补充T A K -242[T o l l 样受体4(T o l l -l i k e r e c e p t o r 4,T L R 4)/核因子κB (n u c l e a r f a c t o r κB ,N F -κB )通路]抑制剂以及同时补充I G F -1和T A K -242组㊂利用伊文思蓝染色检测不同处理组大鼠的心肌损伤情况;利用实时荧光定量逆转录聚合酶链反应(r e v e r s e t r a n s c r i p t i o n -p o l y m e r a s e c h a i nr e a c t i o n ,R T -q P C R )检测I G F -1的表达水平;利用W e s t e r nb l o t 检测T L R 4㊁N F -κB ㊁髓样分化因子(m y e l o i dd i f f e r e n t i a t i o n p r i m a r y r e s p o n s e p r o t e i n88,M y D 88)㊁受体相互作用蛋白激酶3(r e c e p t o r -i n t e r a c t i n gpr o t e i nk i n a s e3,R I P K 3)㊁混合谱系激酶域样蛋白(m i x e d -l i n e a g ek i n a s e d o m a i n -l i k e ,M L K L )的表达水平;利用酶联免疫吸附法检测白细胞介素1β(i n t e r l e u k i n -18,I L -1β)和白细胞介素18(i n t e r l e u k i n -18,I L -18)的表达水平㊂结果与s h a m 组相比,当大鼠心脏骤停后,利用心肺复苏恢复心脏自主循环后,大鼠的心肌组织均出现较为严重的损伤,其中C A /C P R 组损伤严重,补充I G F -1和T A K -242组心肌损伤减轻;与s h a m 组相比,C A /C P R 组大鼠心肌细胞I G F -1的表达量显著降低(P <0.05);与s h a m 组相比,C A /C P R 大鼠心肌组织中I L -1β和I L -18的表达水平显著升高,补充I G F -1和T A K -242组大鼠在所有模型大鼠中I L -1β和I L -18的表达量最低(P <0.05);与s h a m 组相比,C A /C P R 大鼠T L R 4㊁M yD 88㊁N F -κB p 65的表达水平显著升高,其中模型组大鼠在所有模型大鼠中的表达水平最高,补充I G F -1和T A K -242组大鼠在所有模型大鼠中的表达水平显著降低(P <0.05);与s h a m 组相比,C A /C P R 大鼠R I P K 3㊁M L K L 的表达量显著升高,补充I G F -1和T A K -242组大鼠在所有C A /C P R 大鼠中的表达水平降低(P <0.05)㊂结论心脏骤停恢复自主循环后,I G F -1的表达量会降低,I G F -1可以通过抑制T L R 4/N F -κB 信号通路,抑制心肌细胞的坏死性凋亡,从而减轻大鼠的心肌损伤㊂[关键词] 肌细胞,心脏;心肺复苏;坏死性凋亡 d o i :10.3969/j.i s s n .1007-3205.2024.05.010 [中图分类号] R 542.2 [文献标志码] A [文章编号] 1007-3205(2024)05-0549-06E f f e c t o f I GF -1o nm y o c a r d i a l n e c r o p t o s i s i n r a t s u n d e r g o i n g c a r d i o p u l m o n a r yr e s u s c i t a t i o nv i aT L R 4/N F -κBs i g n a l i n gp a t h w a yHUZ h e n -f e i ,L IF a n ,D A IX i a o -w e n(D e p a r t m e n t o f A n e s t h e s i o l o g y ,t h eF i r s tA f f i l i a t e d H o s p i t a l o f X i n j i a n g M e d i c a lU n i v e r s i t y ,U r u m qi 830000,C h i n a )[A b s t r a c t ] O b je c t i v e T o e x p l o r e t h e ef f e c t o f c a r d i o p u l m o n a r y r e s u s c i t a t i o n (C P R )o n t h e e x p r e s s i o no f i n s u l i n -l i k eg r o w t hf a c t o r -1(I G F -1)a n d i t s r e g u l a t o r y m e ch a ni s m o n m yo c a r d i a l i n j u r y i n r a t s .M e t h o d s T h i r t y S p r a g u e -D a w l e y r a t sw e r e s e l e c t e d a n d r a n d o m l y di v i d e d i n t o f i v e g r o u p s ,w i t h6r a t s i ne a c h g r o u p .O n e g r o u p w a s r a n d o m l y s e l e c t e da s s h a m o p e r a t i o n g r o u p,㊃945㊃第45卷第5期2024年5月河北医科大学学报J O U R N A L O F H E B E I M E D I C A L U N I V E R S I T YV o l .45 N o .5M a y2024a n d i nt h eo t h e rf o u r g r o u p s,c a r d i a ca r r e s td u et ov e n t r i c u l a rf ib r i l l a t i o n/C P R m o d e l s w e r e e s t a b l i s h e d.A f t e rt h es uc c e s s f u lm ode l i n g,o n e g r o u p w a sr a n d o m l y s e l e c t e da sI/R,a n dt h e o t h e r t h r e e g r o u p sw e r e d i v i d e d i n t o I G F-1s u p p l e m e n t a t i o n g r o u p,T A K-242[T o l l-l i k e r e c e p t o r 4(T L R4)/n u c l e a rf a c t o rκB(N F-κB)s u p p l e m e n t a t i o n]i n h i b i t o rs u p p l e m e n t a t i o ng r o u p a n d I G F-1a n dT A K-242s u p p l e m e n t a t i o n g r o u p.Th em y o c a r di a l i nj u r y o f r a t s i nd i f f e r e n t t r e a t m e n t g r o u p sw a s d e t e c t e db y E v a n s b l u e s t a i n i n g.T h e e x p r e s s i o n l e v e l o f I G F-1w a sd e t e c t e db y r e a l-t i m e f l u o r e s c e n c e q u a n t i t a t i v er e v e r s e t r a n s c r i p t i o n-p o l y m e r a s ec h a i nr e a c t i o n(R T-q P C R).T h e e x p r e s s i o n l e v e l s o f T L R4,N F-κB,m y e l o i d d i f f e r e n t i a t i o n p r i m a r y r e s p o n s e p r o t e i n88 (M y D88),r e c e p t o r-i n t e r a c t i n gp r o t e i nk i n a s e3(R I P K3)a n d m i x e d-l i n e a g ek i n a s ed om a i n-l i k e (M L K L)w e r ed e t e c t e db y W e s t e r nb l o t.T h ee x p r e s s i o nl e v e l so f in t e r l e u k i n-1β(I L-1β)a n d i n t e r l e u k i n-18(I L-18)w e r e d e t e c t e db y e n z y m e-l i n k e d i mm u no s o r b e n t a s s a y(E L I S A).R e s u l t s C o mp a r e dw i t h t h es h a m o p e r a t i o n g r o u p,t h em y o c a r d i a l t i s s u eo f r a t sw a ss e r i o u s l y d a m a g e d a f t e r c a r d i a c a r r e s t a n dC P R,a m o n g w h i c h t h em o d e l g r o u p h a d t h em o s t s e v e r e d a m a g e,a n d t h e I G F-1a n dT A K-242s u p p l e m e n t a t i o n g r o u p h a dt h e l e a s t s e v e r ed a m a g e.C o m p a r e dw i t hs h a m o p e r a t i o n g r o u p,t h ee x p r e s s i o n o fI G F-1i n m y o c a r d i a lt i s s u e o fr a t si n m o d e l g r o u p w a s d e c r e a s e d s i g n i f i c a n t l y(P<0.05).C o m p a r e dw i t hs h a m o p e r a t i o n g r o u p,t h ee x p r e s s i o n l e v e l s o f I L-1βa n d I L-18i nm y o c a r d i a l t i s s u eo fm o d e l r a t sw e r e s i g n i f i c a n t l y i n c r e a s e d,a m o n g w h i c h t h e e x p r e s s i o n l e v e l s o f I L-1βa n dI L-18w e r e t h eh i g h e s t i nt h em o d e l g r o u p a n dt h e l o w e s t i n I G F-1a n dT A K-242s u p p l e m e n t a t i o n g r o u p(P<0.05).C o m p a r e dw i t hs h a m o p e r a t i o n g r o u p, t h e e x p r e s s i o n l e v e l s o fT L R4,M y D88a n dN F-κB p65i nm o d e l r a t sw e r e s i g n i f i c a n t l y i n c r e a s e d, a m o n g w h i c h t h e e x p r e s s i o n l e v e l sw e r e t h e h i g h e s t i n t h em o d e l g r o u p,a n d t h e l o w e s t i n I G F-1 a n dT A K-242s u p p l e m e n t a t i o n g r o u p(P<0.05).C o m p a r e dw i t h t h e s h a mo p e r a t i o n g r o u p,t h e e x p r e s s i o n l e v e l s o fR I P K3a n d M L K Li n m o d e l r a t sw e r es i g n i f i c a n t l y i n c r e a s e d,a m o n g w h i c h t h e e x p r e s s i o n l e v e l s o fm o d e l r a t sw e r e t h eh i g h e s t i n t h em o d e l g r o u p a n d t h e l o w e s t i n I G F-1 a n d T A K-242s u p p l e m e n t a t i o n g r o u p(P<0.05).C o n c l u s i o n A f t e r c a r d i a c a r r e s t a n d r e s t o r a t i o no f a u t o n o m o u s c i r c u l a t i o n,t h e e x p r e s s i o n l e v e l o f I G F-1w i l l d e c r e a s e,a n d I G F-1c a n i n h i b i tn e c r o p t o s i so f m y o c a r d i a lc e l l sb y i n h i b i t i n g T L R4/N F-κBs i g n a l i n gp a t h w a y,t h e r e b y r e d u c i n g m y o c a r d i a l i n j u r y i n r a t s.[K e y w o r d s] m y o c y t e s,c a r d i a c;c a r d i o p u l m o n a r y r e s u s c i t a t i o n;n e c r o p t o s i s目前治疗心脏骤停(c a r d i a c a r r e s t,C A)的有效方法是尽早行高质量的心肺复苏(c a r d i o p u l m o n a r y r e s u s c i t a t i o n,C P R)并在适时进行除颤[1-2]㊂但出现的心脏骤停后综合征(p o s t c a r d i a c a r r e s t s y n d r o m e,P C A S)患者出院生存率仅1%[3-4],多伴有心肌损害等病理[5-7]㊂W u等[8]表明,儿茶酚胺激增可以刺激β-肾上腺素表达,引起心肌损伤㊂胰岛素样生长因子1(i n s u l i n-l i k e g r o w t hf a c t o r-1, I G F-1)能改善心肌梗死后患者的心脏功能[9],可能与调控受体相互作用蛋白激酶3(r e c e p t o r-i n t e r a c t i n gp r o t e i nk i n a s e3,R I P K3)介导的坏死性凋亡有关[10-11],而其对心肌细胞坏死性凋亡的调节作用暂未明确㊂本研究通过构建大鼠心室颤动型心脏骤停/心肺复苏(C A/C P R)模型,明确I G F-1对心肌细胞损伤的影响以及作用机制㊂1材料与方法1.1心室颤动型C A/C P R大鼠模型构建购买雄性S p r a g u e-D a w l e y大鼠(6~8个月,450~550g)30只,本实验已通过新疆医科大学第一附属医院动物伦理委员会审批,实验操作和动物处置符合实验动物伦理学标准和要求㊂所有大鼠在实验条件下(温度:22~25ħ,湿度:50%~60%,光照时间:12h)暂养10d㊂实验开始前12h禁食,可自由饮水㊂参照Z h a n g等[12]和L i n等[13]的方法构建心室颤动型C A/C P R大鼠模型,简言之,经腹腔注射戊巴比妥钠(美国S i g m a公司,45m g/k g)麻醉后,对大鼠进行气管插管和股动静脉置管等操作㊂机械通气20m i n,待动物状态稳定后记录动物基线心率和血压㊂随后,将5F冠状窦标测电极插入食管,随后㊃055㊃河北医科大学学报第45卷第5期暂停机械通气,将气管导管与呼吸机脱离,开始经食管电刺激,当心电图波形变为心室颤动或室性心动过速,血压迅速下降,C A模型建立成功标准㊂4m i n 后,开始机械通气(100%氧气),并进行C P R操作,按压频率约200次/m i n,深度约为胸廓前后径的1/3,保证胸廓充分回弹,同时静脉匀速缓慢推注肾上腺素(200μg/k g,用生理盐水稀释配制)㊂观察心电图和血压的变化,恢复R O S C时停止按压㊂C A标准:①动物心率逐渐下降;②平均动脉压(m e a na r t e r i a l p r e s s u r e,MA P)降至25mmH g(1mmH g= 0.133k P a)以下㊂R O S C标准为:①心电图恢复窦性或室上性节律;②MA P升至60mmH g以上且能维持至少10m i n㊂1.2实验干预与分组将所有大鼠随机分配为5组,按照S u n等[14]的方法对小鼠进行干预和分组,实验分组如下:①s h a m组,s h a m组大鼠在插管后48h经腹腔注射生理盐水(150μg/k g),不进行其他干预,包括C A和C P R;②C A+N C组,术前3d,通过尾静脉注射生理盐水;③C A+I G F-1组,术前3d,通过尾静脉注射I G F-1(30m g/k g);④N C+T A K-242组,术前3d,通过尾静脉注射生理盐水和T A K-242(3m g/k g;一种T L R抑制剂; S e l l e c k,U S A);⑤I G F-1+T A K-242组,术前3d,通过尾静脉注射I G F-1和T A K-242㊂1.3伊文思蓝染色为检测全身缺血-再灌注(i s c h e m i a-r e p e r f u s i o n,I/R)损伤后心肌组织损伤的程度,参照W u等[15]的研究方法,利用伊文思蓝(E v a n s b l u e,E B)染色进行检测㊂简而言之,在再灌注期结束前24h,按照5μL/g给小鼠腹膜内注射的E B染料(10m g/m L)㊂再灌注3h后,处死小鼠,利用T i s s u e-T e kO C T(S a k u r a,U S A)对心脏组织进行包埋处理,利用恒温冷冻切片机切片㊂低温切片利用i F l u o r647-麦胚凝集素缀合物复染(S o l a r b i o, C h i n a)对E B D阳性肌细胞进行定量㊂在共聚焦荧光显微镜(T C SS P8;L e i c a,G e r m a n y)下观察组织染色情况㊂1.4 R N A提取以及实时荧光定量逆转录聚合酶链反应(r e v e r s e t r a n s c r i p t i o n-p o l y m e r a s e c h a i n r e a c t i o n,R T-q P C R)分析利用含有1ˑ蛋白酶抑制剂和磷酸抑制剂(T h e r m o F i s h e r S c i e n t i f i c, U S A)的裂解缓冲液(20mm o l/L T r i s-H C l,p H7.4;1%T r i t o n X-100;1m m o l/LE D T A;30m m o l/LH E P E S;50mm o l/L N a4P2O7;100mm o l/L N a F)从大鼠心脏组织中提取心肌细胞㊂使用T R I z o l试剂盒(t h e r m o s c i e n t i f i c,U S A)提取大鼠心肌细胞的总R N A,使用S u p e r S c r i p tⅣ逆转录酶试剂盒(T h e r m oF i s h e r S c i e n t i f i c,U S A)逆转录成c D N A㊂随后,利用R T-q P C R检测I G F-1的表达水平,引物如表1所示㊂表1引物序列T a b l e1P r i m e r s e q u e n c e基因名称上游引物(5'-3')下游引物(5'-3')I G F-1A G C T T T G C A G T G C C T T G C A G C A G A C G T T T A G CG A P D H A C C A G G T A T C T T G G T T G T A A C C A T G T C A G C G T G G T1.5 W e s t e r nb l o t利用W e s t e r nb l o t检测坏死性凋亡和T L R4/N F-κB信号通路相关蛋白的表达水平㊂简言之,收集组织或细胞,使用R I P A裂解缓冲液(S o l a r b i o,C h i n a)提取总蛋白,并使用B C A蛋白检测试剂盒(B e y o t i m e,C h i n a)进行定量㊂使用S D S-P A G E分离样本,并转移到P V D F膜(B i o-R a d)上㊂用含2%纯化牛血清白蛋白的磷酸盐缓冲液(p h o s p h a t e b u f f e r s o l u t i o n,P B S)-0.05% T w e e n20在室温下封闭膜2h,并与适当的一抗一起在4ħ孵育过夜㊂本研究使用的一抗包括a n t i-R I P K3(a b286151,A b c a m)㊁a n t i-M L K L(a b243142, A b c a m)㊁a n t i-T L R4(a b217274,A b c a m),a n t i-M y D88(a b219413,A b c a m),a n t i-N F-κB(a b239882, A b c a m)和β-a c t i n(a b8226,A b c a m)㊂孵育完成后,利用P B S洗涤,并与相应的二抗在室温下孵育1h㊂再次利用P B S T洗涤后,使用增强化学发光检测系统(T h e r m o S c i e n t i f i c,U S A)和定量红外成像(F U S I O NS O L OS)对W B结果进行可视化㊂1.6酶联免疫吸附法(e n z y m e-l i n k e d i m m u n o s o r b e n ta s s a y,E L I S A)按照制造商的说明,使用E L I S A 试剂盒(R&DS y s t e m s,U S A)检测心肌组织中白细胞介素1β(i n t e r l e u k i n-1β,I L-1β)和白细胞介素18的表达水平㊂1.7统计学方法应用G r a p h p a d8.0统计软件分析数据㊂计量资料采用t检验㊁单因素方差分析㊁S N K-q检验㊂P<0.05为差异有统计学意义㊂2结果2.1I G F-1对心肌损伤的影响为探究I/R对心肌损伤的影响,本研究构建了心室颤动型C A/C P R 大鼠模型,随后利用E B染色验证大鼠心肌损伤的情况㊂结果显示,与s h a m组相比,C A/C P R组大鼠的心肌损伤明显(图1)㊂本研究利用R T-P C R对大鼠心肌细胞内I G F-1的表达水平进行检测㊂结果显示,与s h a m组相比,C A/C P R大鼠体内的I G F-1的表达水平显著降低(P<0.05)㊂为验证I G F-1对㊃155㊃河北医科大学学报第45卷第5期I/R大鼠的影响,向C A/C P R大鼠注射I G F-1,结果显示,与C A+N C组相比,C A+I G F-1组的心肌损伤情况显著降低(图1)㊂综合以上结果可以看出,当出现I/R时,大鼠体内I G F-1的表达水平降低,心肌组织会出现损伤,当补充I G F-1时,大鼠心肌损伤明显减轻㊂2.2I/R与T L R4/N F-κB信号通路和坏死性凋亡之间的关系利用W B和E L I S A进行检测㊂结果显示,与C A+N C组相比,C A+I G F-1组中T L R4/ N F-κB信号通路相关蛋白T L R4㊁髓样分化因子(m y e l o i dd i f f e r e n t i a t i o n p r i m a r y r e s p o n s e p r o t e i n 88,M y D88)和N F-κB的表达水平显著升高(图2A)㊂不仅如此,炎症相关蛋白I L-1β和I L-18的表达水平也呈现上升的状态(表2,图2B;P<0.05)㊂为探究I/R中T L R4/N F-κB信号通路对细胞坏死性凋亡的影响,本研究利用W B检测坏死性凋亡相关蛋白的表达水平㊂结果显示,与C A+N C组相比,C A+I G F-1组中R I P K3㊁混合谱系激酶域样蛋白(m i x e d-l i n e a g e k i n a s e d o m a i n-l i k e,M L K L)的表达水平显著升高(图2)㊂图1I G F-1对I/R大鼠心肌损伤的影响F i g u r e1E f f e c t o f IG F-1o nm y o c a r d i a l i n j u r y i n I/Rr a t s表2C A/C P R大鼠体内的I G F-1表达水平T a b l e2I G F-1e x p r e s s i o n l e v e l s i nC A/C P Rr a t s(n=6,x-ʃs)组别I G F-1s h a m0.99ʃ0.15I/R0.81ʃ0.12t值2.295P值0.045图2T L R4/N F-κB信号通路对C A/C P R大鼠心脏的影响A.不同分组大鼠心肌组织坏死性凋亡以及T L R4/N F-κB信号通路相关蛋白的表达水平;B.坏死性凋亡相关蛋白的表达水平F i g u r e2E f f e c t o f T L R4/N F-κBs i g n a l i n gp a t h w a y o nt h eh e a r t o f C A/C P R r a t s表3炎症相关蛋白I L-1β和I L-18的表达水平T a b l e3E x p r e s s i o n l e v e l s o f i n f l a m m a t i o n-r e l a t e dp r o t e i n I L-1βa n d I L-18(n=6,x-ʃs,n g/L)组别I L-1βI L-18s h a m组22.54ʃ4.2617.36ʃ3.84C A+N C组64.28ʃ7.82*36.05ʃ5.27*C A+I G F-1组40.62ʃ5.35*#24.12ʃ4.83#F值73.07824.481P值<0.001<0.001*P值<0.05与s h a m组比较#P值<0.05与C A+N C组比较(S N K-q检验)2.3I G F-1通过T L R4/N F-κB信号通路促进大鼠心肌细胞的坏死性凋亡为探究I G F-1与T L R4/ N F-κB信号通路以及心肌细胞坏死性凋亡之间的关系,本研利用I G F-1和T L R4抑制剂处理C A/ C P R大鼠模型㊂E B染色结果显示,不同处理组之间大鼠心肌损伤的情况表现差异,与C A+N C组相比,N C+T A K-242㊁I G F-1+T A K-242和I G F-1+ T A K-242组的心肌损伤情况明显减轻(图3A)㊂W B结果显示,与C A+N C组相比, N C+T A K-242㊁I G F-1+T A K-242和I G F-1+ T A K-242组的R I P K3;M L K L㊁T L R4㊁M y D88㊁N F-κB p65的表达显著降低(图3B)㊂利用E L I S A 检测炎症相关蛋白表达水平与C A+N C组相比, N C+T A K-242㊁I G F-1+T A K-242和I G F-1+ T A K-242组中I L-1β和I L-18的表显著降低,见表4㊂这一结果显示,利用T L R4/N F-κB信号通路抑制剂处理大鼠,可以显著抑制心肌细胞的坏死性凋亡,而提高I G F-1的表达水平同样可以抑制T L R4/ N F-κB信号通路㊂㊃255㊃河北医科大学学报第45卷第5期图3I G F-1通过抑制T L R4/N F-κB信号通路调节的坏死性凋亡减轻I/R引发的心肌损伤A.不同分组大鼠C A/C P R后心肌损伤情况;B.T L R4/N F-κB信号通路以及坏死性凋亡相关蛋白的表达水平F i g u r e3IG F-1r e d u c i n g m y o c a r d i a l i n j u r y i n d u c e db y I/R b y i n h i b i t i n g T L R4/N F-κB s i g n a l i n gp a t h w a y-r e g u l a t e dn e c r o p t o s i s表4I L-1β和I L-18的表达水平T a b l e4E x p r e s s i o n l e v e l s o f I L-1βa n d I L-18(n=6,x-ʃs,n g/L)组别I L-1βI L-18C A+N C组62.36ʃ7.3536.85ʃ4.07C A+I G F-1组37.53ʃ4.28*26.19ʃ2.74*N C+T A K-242组35.17ʃ4.02*30.84ʃ3.08*# I G F-1+T A K-242组32.62ʃ3.18*24.77ʃ2.65#әF值46.17017.553P值<0.001<0.001*P值<0.05与C A+N C组比较 #P值<0.05与C A+I G F-1组比较 әP值<0.05与N C+T A K-242组比较(S N K-q检验)3讨论I G F-1在保护心脏㊁预防心脏损伤方面起着重要的作用,其机制可能是通过调控一些信号通路来发挥作用㊂研究证实,I/R会影响T L R4/N F-κB信号通路[16],且T L R4/N F-κB信号通路与炎症因子的表达密切相关㊂另有研究表明,T L R4/N F-κB信号通路与细胞的坏死性凋亡显著相关[17]㊂一项研究证实,三碘甲状腺原氨酸T3可以通过激活I G F-1,从而介导磷酸肌醇-3激酶/蛋白激酶B信号通路来保护心肌细胞免受H/R诱导的损伤[18]㊂本研究对C A/C P R大鼠心肌细胞中的I G F-1的表达水平进行检测,发现I/R后大鼠心肌组织中的I G F-1表达水平显著降低㊂E B染色结果也显示,大鼠心肌组织较为严重的损伤㊂为验证I G F-1在心肌损伤中的作用,构建了补充I G F-1的C A/C P R大鼠模型,E B 染色结果显示,大鼠的心肌损伤缓解㊂以上研究结果可以看出,大鼠经历C A后,心脏的I/R会抑制I G F-1的表达,而补充I G F-1可以有效缓解I/R给大鼠心脏带来的心肌损伤㊂心脏由于I/R出现心肌损伤,导致大量炎性因子出现,其紧密黏附于血管内皮细胞,损伤血管内皮[19]㊂T L R4在心肌细胞和微血管内皮细胞中高度表达,能够通过M y D88依赖性途径促进干扰素β的表达并激活N F-κB[20]㊂在缺血㊁缺氧等条件下,磷酸化的T L R4增加,T L R4被激活,进一步提高N F-κB的磷酸化,激活T L R4/N F-κB通路,从而增加炎性因子的含量[21-23]㊂L u o等[24]研究表明,人参皂苷R g1可以通过抑制T L R4/N F-κB/N L R P3信号轴,减轻脂多糖诱导的心肌细胞凋亡和炎症㊂本研究对心脏骤停后R O S C大鼠的心肌组织进行检测,发现心肌组织中T L R4/N F-κB信号通路相关蛋白的表达量显著升高,而补充I G F-1的大鼠T L R4/N F-κB信号通路相关蛋白的表达量虽然依旧呈现升高状态,但其上升幅度显著低于未补充组㊂以上结果表明,I G F-1可以显著抑制C A/C P R大鼠心肌细胞中T L R4/N F-κB信号通路的激活㊂既往研究表明,心肌缺血可以通过激活坏死性凋亡相关相通路引发心肌损伤㊂据报道,c i r c R N A C N E A C R通过促进F o x a2的表达,抑制了心肌细胞中R I P K3的表达水平,从而抑制R I P K3介导的坏死性凋亡,改善I/R损伤心脏的心脏功能[25]㊂此外T L R4/N F-κB信号通路在介导细胞坏死性凋亡中的作用也不可忽视,Y u等[26]研究表明,K l o t h o可以通过T L R4/N F-κB信号通路减弱血管紧张素Ⅱ诱导的心肌细胞坏死性凋亡㊂本研究对I/R大鼠心肌组织进行检测,发现心肌组织中T L R4/N F-κB信号通路相关蛋白表达量升高的同时,坏死性凋亡标志蛋白R I P K3和M L K L的表达量也明显升高㊂这些结果表明,由于I/R的出现,激活了T L R4/ N F-κB信号通路,引发心肌细胞进行坏死性凋亡,从而造成心肌损伤㊂综上所述,I/R会抑制心肌组织中I G F-1的表达,而I G F-1可以通过抑制T L R4/N F-κB信号通路,从而抑制C A/C P R大鼠心肌细胞的坏死性凋亡㊂这是首次证明I G F-1与T L R4/N F-κB信号通路之间的作用关系,及其诱导心肌细胞坏死性凋亡中作用机制㊂但本研究尚未探究I G F-1在心肌损伤中的下游调控基因,同时其与心肌细胞坏死性凋亡之间暂不清楚㊂在未来的研究中,将进一步完善㊃355㊃河北医科大学学报第45卷第5期I G F-1/T L R4/N F-κB信号轴通过引发心肌细胞坏死性凋亡导致C A/C P R患者心肌损伤的作用机制,为验证I G F-1在减轻C A/C P R患者心肌损伤提供理论依据㊂[参考文献][1] H e n s o n T,R a w a n d u z y C,S a l a z a r M,e ta l.O u t c o m ea n dp r o g n o s t i c a t i o na f t e rc a r d i a ca r r e s t[J].A n n N Y A c a dS c i2022,1508(1):23-34.[2] P a n c h a lA R,B a r t o s J A,C a b a n a s J G,e t a l.P a r t3:A d u l t b a s i ca n da d v a n c e dl i f es u p p o r t:2020A m e r i c a nh e a r ta s s o c i a t i o ng u i d e l i n e s f o rc a r d i o p u l m o n a r y r e s 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SWELL蛋白
04 实验结果 SFig8
PART FIVE
5
讨论
05 讨论
人或小鼠脂肪细胞的体积扩张，会激活SWELL 1，脂肪细胞用来摄取和储存过量葡萄糖 的insulin–PI3K–AKT2–GLUT4信号通路同样被激活 ，且SWELL1必须以其C端富含亮氨酸的 重复结构域与GRB2/Cav1结合成复合物而实现上述调控作用。脂肪正常的扩张，则可能 保护机体免受糖尿病。
06 研究扩展与思考
06 研究扩展与思考
脂肪细胞会不会一直不受控制的生长？显然不会，那么，SWELL 1 或者是否存在其他可以感知体积的蛋白在脂肪细胞长到极限程度的时候 发挥作用仍未可知。
THANKS!
请老师批评指正！
PART SIX
6
扩展与思考
06 研究扩展与思考
斯克利普斯研究所（TSRI）的科学家2014年在《Cell》上发表《SWELL1, a plasma membrane protein, is an essential component of volume-regulated anion channel》
图片来自：SWELL1 is a glucose sensor regulating β-cell excitability and systemic glycaemia
05 讨论
当SWELL1被敲除后，从小鼠脂肪细胞的这种体积感应信号也就不复存在，且缺少 SWELL1的小鼠具有较小的脂肪细胞，但也会发展出胰岛素抵抗和葡萄糖不耐受。
C 端 含有重复 的亮 氨酸序列的蛋白家 族
生长因子受
01
SWELL 1
03
Hale Waihona Puke VRAC体结合蛋白
（GRB2） 05
胰岛素信号通路 Insulin Signaling(1)
Xi’an Jiaotong University
4EBPl与真核转录启动因子4E(eukaryotic translation initiation factor-4E， eIF4E) 结合并抑制其活性。进而抑制依赖 eIF4E 转录的起动及蛋白质的表达。 当 mTOR 磷酸化 4EBPl 后，可使其激活，活化的 4EBPl与 eIF4E 分离，于是 解除了对转录的抑制作用。
醛糖还原酶
醛糖还原酶是糖代谢中的限速酶，催化葡萄糖向山梨醇的转换。人体器官中 山梨醇含量的异常升高会引发糖尿病后遗症如白内障和神经疾病，醛糖还原
（AR） 酶抑制剂可有效抑制器官内山梨醇过高。
二肽基肽酶IV能够迅速裂解和失活肠促胰岛素, 神经肽和细胞因子,使用二肽基
二肽基肽酶IV 肽酶抑制剂抑制二肽基肽酶, 可增强这些物质的内源性生物活性, 从而降低空腹 （DPPIV） 和餐后的葡萄糖浓度及糖化血红蛋白水平, 改善胰岛素敏感性。
5. 胰岛素受体底物IRS
IRS 蛋白的激活可募集和活化多种信号传 导蛋白，介导 IRS 多向性细胞信号传导效 应，避免了由多种受体直接招募SH2类蛋白 到它的自身磷酸化位点，因此是一种经济 而有效的细胞信号传导方式。通过多种受 体分享使用 IRS 蛋白，胰岛素和其他激素、 细胞因子之间进行着重要的联系和功能调 节。
四、糖尿病的其他作用机制 Xi’an Jiaotong University
2.内质网应激 ER-Stress
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二、胰岛素信号传递途径
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2. Ras-MAPK途径
A. Ras的激活 Insulin -Receptor Insulin 与其受体结合， 受体蛋白磷酸化（Tyr激酶 活化）使 IRS-1 及 Shc 的特 异的Tyr－P。 IRS-p Shc-p Grb2 Sos Ras
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一、引言
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4. 胰岛素受体Βιβλιοθήκη 胰岛素αP-S967
P-S968
受体
近膜Tyr-927为IRS-1 结合部位； Y927－P
Y1158-P Y1162-p
近膜结构域 激酶结构域
β
P-S1305
激酶结构域三个Tyr同 时磷酸化，受体才激 活； C端结构域与细胞增 殖有关； SerThr残基可被PKC 磷酸化（调节有关）
IRS 蛋白的激活可募集和活化多种信号传 导蛋白，介导 IRS 多向性细胞信号传导效 应，避免了由多种受体直接招募SH2类蛋白 到它的自身磷酸化位点，因此是一种经济
而有效的细胞信号传导方式。通过多种受
体分享使用 IRS 蛋白，胰岛素和其他激素、 细胞因子之间进行着重要的联系和功能调 节。 β亚基的酪氨酸磷酸化，在胰岛素受体底 物1/2(insulin receptor substrate 1/2, IRS-1/2)的参与下，与含 SH2 区的 Grb2 和PI3K 结合，进而激活 PI3K 及 RasRaf-MEK-MAPK等信号转导通路。
数最多的国家，约占全球病患的 1/3[1]。
糖尿病在临床上以高血糖、高血脂、高粘血症倾向为主要标志，是一种全身慢性代谢性 疾病。糖尿病往往会引起一系列并发症，包括视网膜病变、肾衰竭、肢体坏死、中风、 心血管疾病等。
3
一、引言
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2. 糖尿病药物
4
一、引言
PDK2 磷酸化而激活,为 PI3K 通路中的关键分
子，可产生多种生物学效应,如糖原合成、蛋 白合成、葡萄糖转运、抗脂解、抑制细胞凋亡 等，并介导β细胞的生存通路，与β细胞生长、 增殖、分化、凋亡等密切相关。
PKB 还可促进葡萄糖转运体 GLUT-1、GLUT-4
转位到细胞膜上, 摄取葡萄糖。
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3. 胰岛素
胰岛素(insulin) ·是由胰岛β细胞分泌
·是含有51个氨基酸的小分子蛋白 ·通过二硫键连接A链和B链
胰岛素对糖代谢的作用 ·加速葡萄糖通过转运体进入细胞
·促进糖在体内的利用 ·促进糖原合成、抑制糖原分解 ·促进葡萄糖转变为脂肪和蛋白质 ·抑制糖异生
醛糖还原酶 （AR）
二肽基肽酶IV能够迅速裂解和失活肠促胰岛素, 神经肽和细胞因子,使用二肽基 二肽基肽酶IV 肽酶抑制剂抑制二肽基肽酶, 可增强这些物质的内源性生物活性, 从而降低空腹 和餐后的葡萄糖浓度及糖化血红蛋白水平, 改善胰岛素敏感性。 （DPPIV）
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四、糖尿病的其他作用机制
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一、引言
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3. 胰岛素
正常情况下，胰腺分泌的 胰岛素与细胞表面的胰岛 受体（Insulin receptor）结 合，激活胰岛素信号传导 通路，促进葡萄糖利用和 糖原合成，从而降低血糖。
糖尿病情况下，细胞会产生 胰岛素抵抗(IR)，使胰岛素 促进葡萄糖摄取和利用的效 率下降，导致血糖浓度升高。
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二、胰岛素信号传递途径
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1. PI-3K途径
B. PI3K途径
胰岛素的代谢功能主要通过这条途径。 PI3K 激活后,促使 PIP、PIP2 或磷脂酰肌醇 三磷酸(PIP3) 的生成,这些产物被认为是胰岛 素和其它生长因子的第二信使,与含有 PH 区 段的下游分子结合,将信号下传。 PI3K 下游的信号分子 PKB 可被 PDK1 及
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目 录
一
引
言
二
胰岛素信号传递途径
胰岛素信号调控翻译过程 糖尿病的其他作用机制
9
三
四
二、胰岛素信号传递途径
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1. PI-3K途径
A. PI3K的激活
活化的 IRS 与 PI3K 的调节亚基 p85 的 SH2 结构域结合，从而 激活 PI3K 的催化亚基 p110。
MAPK
葡萄糖转运 基因表达 细胞生长 增殖及分化 糖酵解 糖原合成 蛋白质合成 抑制细胞凋亡
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目 录
一
引
言
二
胰岛素信号传递途径
胰岛素信号调控翻译过程 糖尿病的其他作用机制
19
三
四
四、糖尿病的其他作用机制
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1.药物降糖活性酶分子水平筛选
蛋白酪氨酸磷 PTP1B 在调节胰岛素敏感性和能量代谢的过程中均起着重要作用，PTP1B 基因敲除小鼠对胰岛素的敏感性明显增高，而且对肥胖症具有抵抗性。 酸酶1B PTP1B 的特异性抑制剂可以提高机体对胰岛素的敏感性。 （PTP1B） α-葡萄糖 苷酶 (α-G)
抑制α-葡萄糖苷酶的活性, 可使葡萄糖的生成及吸收减缓, 降低餐后血糖峰值, 调 整血糖水平, 从而减少高血糖对胰腺的刺激, 提高胰岛素敏感性, 保护胰腺的功能, 有效预防糖尿病并改善并发症的发生。 醛糖还原酶是糖代谢中的限速酶，催化葡萄糖向山梨醇的转换。人体器官中 山梨醇含量的异常升高会引发糖尿病后遗症如白内障和神经疾病，醛糖还原 酶抑制剂可有效抑制器官内山梨醇过高。
2.内质网应激 ER-Stress
ERS 参与了外周组织胰岛素抵抗 及 β 细胞凋亡, 从而介导了糖尿 病的发生、发展。因此对于过 高或持续的ERS 干预则可能成为 治疗糖尿病的新靶点。但目前
对于UPR 3 条信号通路之间的关
系以及 ERS 与氧化应激(ROS)以 及炎症反应之间的关系仍然缺 乏清晰的认识, 需进一步阐明。
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Insulin Signaling
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目 录
一
引
言
二
胰岛素信号传递途径
胰岛素信号调控翻译过程 引起糖尿病的其他作用机制
2
三
四
一、引言
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1. 糖尿病现状
2015 年全球约有 4.15 亿糖尿病患者，到 2040 年将发展为 6.42 亿。糖尿病是一个被 严重低估的全球公共健康威胁，而中国的情况尤为严峻，中国已成为世界上患糖尿病人
mTOR 是 PKB 的重要底物之一。PKB 可直接磷酸化 mTOR 的 ser 位点，激活 mTOR 及其下游信号通路，胰岛素信号通路被证实在细胞生长及调控中发挥重要 作用。
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三、胰岛素信号调控翻译过程
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mTOR 主要通过磷酸化其下游靶蛋白 40s 核糖体 S6 蛋白激酶(pT0 ribosomal protein S6 kinases，p70S6K)，比如 S6KI 及真核启动因子4E结合蛋白 l(eukaryotic initiation factor 4E binding protein 1，4EBPl)来调节下游 蛋白翻译。 4EBPl与真核转录启动因子4E(eukaryotic translation initiation factor-4E， eIF4E) 结合并抑制其活性。进而抑制依赖 eIF4E 转录的起动及蛋白质的表达。 当 mTOR 磷酸化 4EBPl 后，可使其激活，活化的 4EBPl与 eIF4E 分离，于是 解除了对转录的抑制作用。
Y1163-P
P-S1306
P-T1348
1328Y-P 1334y-P
C端结构域
胰岛素受体为酪氨酸蛋白激酶(PTK)型受体。胰岛素与其受体的胞
外 -亚基结合后迅速导致构象的改变，从而激活受体β亚基的酪
氨酸激酶结构域。
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一、引言
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5. 胰岛素受体底物IRS
形成的 P-Tyr 与 Grb2（含SH2与SH3）结合。 Grb2(SH3)与 Sos 结合并使之活化。激活的 Sos 即可与膜 上的Ras相结合
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二、胰岛素信号传递途径
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2. Ras-MAPK途径
B. Ras-MAPK途径
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二、胰岛素信号传递途径
活化的 S6KI 可磷酸化细胞底物，如 40S核糖体蛋白S6(p70S6)等，从而促进真
核细胞翻译延长因子-2 (eEF2)，poly A 结合蛋白等蛋白质翻译及表达。
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三、胰岛素信号调控翻译过程
Ras
Raf-1 MEK
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PI-3K
PDKs PKB
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3. PTP1B与Insulin Signaling
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目 录
一
引
言
二
胰岛素信号传递途径