Exendin-4对胰岛素抵抗人肝癌HepG2细胞脂代谢相关因子基因表达的影响

doi:10.13481/j.1671-587x.20180107

吉林大学学报(医学版) ›› 2018, Vol. 44 ›› Issue (01): 36-40.doi: 10.13481/j.1671-587x.20180107

Exendin-4对胰岛素抵抗人肝癌HepG₂细胞脂代谢相关因子基因表达的影响

苏寒^1,2, 张美家^1,2, 王怀杰^1,2, 李娜^1,2, 霍连广^1,2, 李桂芝³, 戴功^1,2, 高志芹^1,4, 杨晓云^1,3, 曲梅花^1,2

1. 潍坊医学院山东省高校应用药理学重点实验室, 山东潍坊 261053;
2. 潍坊医学院药学院药理学教研室, 山东潍坊 261053;
3. 潍坊医学院临床医学院生物化学教研室, 山东潍坊 261053;
4. 潍坊医学院生物科学与技术学院细胞生物学教研室, 山东潍坊 261053

收稿日期:2017-09-27 出版日期:2018-01-28 发布日期:2018-01-24
通讯作者: 曲梅花,教授,硕士研究生导师(Tel:0536-8462466,E-mail:qumeihua2016@163.com);杨晓云,副教授,硕士研究生导师(Tel:0536-8462465,E-mail:xiaoyuny1118@163.com) E-mail:qumeihua2016@163.com;xiaoyuny1118@163.com
作者简介:苏寒(1992-),女,山东省济宁市人,在读医学硕士,主要从事内分泌和代谢性疾病方面的研究。
基金资助:
国家自然科学基金资助课题（31671208，H1304）；山东省科技厅自然科学基金资助课题（ZR2015HL128，ZR2009CL047，ZR2015HL056）；山东省教育厅高等学校科技计划基金资助课题（J14LK15，J15LM10）

Effects of Exendin-4 on expressions of lipid metabolism related genes in HepG₂ cells with insulin resistance

SU Han^1,2, ZHANG Meijia^1,2, WANG Huaijie^1,2, LI Na^1,2, HUO Lianguang^1,2, LI Guizhi³, DAI Gong^1,2, GAO Zhiqin^1,4, YANG Xiaoyun^1,3, QU Meihua^1,2

1. Department of Pharmacology, Key Laboratory of Applied Pharmacology in Universities of Shandong Province, Weifang Medical University, Weifang 261053, China;
2. Department of Pharmacology, School of Pharmacy, Weifang Medical University, Weifang 261053, China;
3. Department of Biochemistry, Weifang Medical University, Weifang 261053, China;
4. School of Biological Science and Technology, Weifang Medical University Department of Biology, Weifang 261053, China

Received:2017-09-27 Online:2018-01-28 Published:2018-01-24

摘要/Abstract

摘要： 目的：探讨Exendin-4（Ex-4）对胰岛素抵抗（IR）人肝癌HepG₂细胞脂代谢相关因子表达的影响，阐明Ex-4改善IR的作用。方法：选取处于对数生长期的人肝癌HepG₂细胞，采用高浓度胰岛素诱导HepG₂细胞制备IR模型（HepG₂-IR细胞），再将其分为对照组（不含胰岛素的HepG₂细胞）、IR组（IR模型，即HepG₂-IR细胞）和Ex-4组（IR模型中加入10 nmol·L^-1 Ex-4）。采用葡萄糖氧化酶法（GOD-POD）检测细胞中葡萄糖消耗量，采用油红O染色观察细胞形态及胞内脂滴形成情况，应用甘油三酯（TG）试剂盒检测细胞中TG水平，采用荧光定量PCR（qRT-PCR）法检测细胞中乙酰辅酶A羧化酶（ACC）、脂肪酸合成酶（FAS）、固醇调节元件结合蛋白1c（SREBP-1c）和载脂蛋白B100（apoB100）等脂代谢相关因子mRNA表达水平。结果：HepG₂细胞建立IR模型后，与对照组比较，IR组HepG₂-IR细胞葡萄糖消耗量明显降低（P<0.01）；与IR组比较，Ex-4组HepG₂-IR细胞葡萄糖消耗量明显增加（P<0.05）。油红O染色法，与对照组比较，IR组细胞含脂率明显升高（P<0.05）；与IR组比较，Ex-4组细胞中含脂率明显降低（P<0.05）。与对照组比较，IR组细胞中TG水平明显升高（P<0.01）；与IR组比较，Ex-4组细胞中TG水平明显降低（P<0.05）。qRT-PCR检测，与对照组比较，IR组细胞中ACC、FAS和SREBP-1c mRNA表达水平明显升高（P<0.01），apoB100mRNA表达水平明显降低（P<0.05）；与IR组比较，Ex-4组细胞中ACC、FAS和SREBP-1c mRNA表达水平降低（P<0.05），apoB100 mRNA表达水平升高（P<0.01）。结论：Ex-4可通过调节人肝癌HepG₂细胞脂类代谢相关因子的表达进而改善IR。

关键词: Exendin-4, 胰岛素抵抗, 乙酰辅酶A羧化酶, 脂代谢, 脂肪酸合成酶, HepG₂细胞

Abstract: Objective: To investigate the effects of Exendin-4 (Ex-4) on the expressions of lipid metabolism related genes in the human liver cancer HepG₂ cells with insulin resistance (IR), and to elucidate the effect of Ex-4 in improvement of IR. Methods: The HepG₂ cells in logarithmic growth phase were induced into IR model with high concentration of insulin, then divided into control group (HepG₂ cells), IR group (HepG₂ cells were treated with insulin,HepG₂-IR cells), and Ex-4 group (HepG₂-IR cells were treated with Ex-4). Glucose oxidase (GOD-POD) kit was used to detect the consumption of glucose.The cell morphology and intracellular lipid drip formation were observed by Oil red O staining. The triglyceride (TG) level in cells was detected by kit; qRT-PCR was used to detect the mRNA expression levels of acetyl-CoA carboxylase (ACC), fatty acid synthase (FAS), sterol regulatory element-binding protein-1c (SREBP-1c) and apolipoprotein B100 (apoB100). Results: Compared with control group(HepG₂ cells), the glucose consumption in the HepG₂-IR cells in IR group was significantly decreased (P<0.01). Compared with IR group, the glucose consumption in the HepG₂-IR cells in Ex-4 group was increased (P<0.05). The Oil O red staining results showed that compared with control group, the fat percentage in the HepG₂-IR cells in IR group was increased(P<0.05); compared with IR group, the fat percentage in Ex-4 group was decreased (P<0.05). Compared with control group, the level of TG in the cells in IR group was significantly increased (P<0.01); compared with IR group, the level of TG in the cells in Ex-4 group was significantly decreased (P<0.05).The qT-PCR results showed that compared with control group, the expression levels of ACC FAS and SREBP-1c mRNA in the cells in IR group were increased (P<0.01), and the expression level of apoB100 mRNA was decreased (P<0.05); compared with IR group, the expression levels of ACC, FAS and SREBP-1c mRNA in the cells in Ex-4 group were decreased (P<0.05),and the expression level of apoB100 mRNA was increased (P<0.01). Conclusion: Ex-4 can regulate the expressions of lipid metabolism related genes in the HepG₂ cells and improve IR.

Key words: HepG₂ cells, insulin resistance, lipid metabolism, Exendin-4, acetyl-CoA carboxylase, fatty acid synthase

中图分类号:

R735.7

苏寒, 张美家, 王怀杰, 李娜, 霍连广, 李桂芝, 戴功, 高志芹, 杨晓云, 曲梅花. Exendin-4对胰岛素抵抗人肝癌HepG₂细胞脂代谢相关因子基因表达的影响[J]. 吉林大学学报(医学版), 2018, 44(01): 36-40.

SU Han, ZHANG Meijia, WANG Huaijie, LI Na, HUO Lianguang, LI Guizhi, DAI Gong, GAO Zhiqin, YANG Xiaoyun, QU Meihua. Effects of Exendin-4 on expressions of lipid metabolism related genes in HepG₂ cells with insulin resistance[J]. Journal of Jilin University Medicine Edition, 2018, 44(01): 36-40.

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Effects of Exendin-4 on expressions of lipid metabolism related genes in HepG₂ cells with insulin resistance

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