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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 靈芝多糖對(duì)3T3-L1胰島素抵抗細(xì)胞模型蛋白表達(dá)的影響
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 本實(shí)驗(yàn)使用3T3-L1前脂肪細(xì)胞，經(jīng)1-甲基-3-異丁基-黃嘌呤、地塞米松、胰島素誘導(dǎo)分化后，以葡萄糖氧化酶法測(cè)定培養(yǎng)液中殘余的葡萄糖含量，建立胰島素抵抗模型。并用靈芝多糖對(duì)照二甲雙胍進(jìn)行干擾，通過檢測(cè)培養(yǎng)液中葡萄糖含量及使用Western blot法檢測(cè)用藥前后抵抗組細(xì)胞PI-3K p85和GLUT4蛋白表達(dá)變化。發(fā)現(xiàn)靈芝多糖可以改善胰島素抵抗?fàn)顟B(tài)下細(xì)胞的葡萄糖代謝，使抵抗后下降的蛋白表達(dá)量上升
- 詳細(xì)介紹：
- 本實(shí)驗(yàn)旨在通過研究靈芝多糖對(duì)3T3-L1胰島素抵抗細(xì)胞模型PI-3K p85和GLUT4蛋白表達(dá)的影響，探討靈芝多糖改善胰島素抵抗的分子機(jī)制。 實(shí)驗(yàn)參考Anil Kumar分化前脂肪細(xì)胞的方法對(duì)細(xì)胞進(jìn)行誘導(dǎo)分化。將3T3-L1前脂肪細(xì)胞置于含10％FCS的DMEM高糖培養(yǎng)基中，經(jīng)1-甲基-3-異丁基-黃嘌呤、地塞米松、胰島素誘導(dǎo)分化成3T3-L1脂肪細(xì)胞。并對(duì)分化好的細(xì)胞分組進(jìn)行處理，通過葡萄糖氧化酶法測(cè)定培養(yǎng)液中殘余的葡萄糖含量，觀察地塞米松對(duì)脂肪細(xì)胞糖攝取的影響，建立細(xì)胞的胰島素抵抗模型。 造模成功后，將實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞分為正常組、模型組、生理鹽水對(duì)照組、胰島素增敏劑(二甲雙胍)對(duì)照組和靈芝多糖對(duì)照組，通過檢測(cè)培養(yǎng)液中葡萄糖的含量，來探討靈芝多糖是否能夠改善細(xì)胞的胰島素抵抗。同時(shí)，用Western blot法檢測(cè)用藥前后抵抗組細(xì)胞PI-3K p85和GLUT4蛋白的表達(dá)變化，進(jìn)行分析。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，地塞米松聯(lián)合胰島素能夠誘導(dǎo)3T3-L1脂肪細(xì)胞產(chǎn)生胰島素抵抗，此時(shí)細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝取量減少。而已形成胰島素抵抗的細(xì)胞經(jīng)靈芝多糖作用后，培養(yǎng)基中的葡萄糖含量明顯下降，但不如胰島素增敏劑組下降明顯。說明靈芝多糖可以改善胰島素抵抗，但作用效果不如二甲雙胍。同時(shí)，Western blot結(jié)果顯示，細(xì)胞產(chǎn)生胰島素抵抗后PI-3K p85和GLUT4蛋白的表達(dá)被明顯抑制；而應(yīng)用靈芝多糖可逆轉(zhuǎn)細(xì)胞的胰島素抵抗，使蛋白表達(dá)量增加，雖然其作用效果不如二甲雙胍明顯，但仍具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。 本實(shí)驗(yàn)表明，靈芝多糖可以改善胰島素抵抗?fàn)顟B(tài)下3T3-L1細(xì)胞的葡萄糖代謝，其作用機(jī)制可能與靈芝多糖作用于葡萄糖代謝通路，通過提高PI-3K p85和GLUT4蛋白的表達(dá)量有關(guān)。目前，我們已經(jīng)在蛋白水平對(duì)此結(jié)果得到驗(yàn)證，接下來，我們將在基因水平上對(duì)其進(jìn)一步檢驗(yàn)，并對(duì)此通路上其他相關(guān)基因進(jìn)行更深入的探討研究。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 研究靈芝多糖對(duì)3T3-L1胰島素抵抗細(xì)胞模型PI-3K p85和GLUT4蛋白表達(dá)的影響，探討靈芝多糖改善胰島素抵抗的分子機(jī)制。利用藥物單一阻斷兩條胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中的一條，建立胰島素抵抗細(xì)胞模型，并用靈芝多糖作用于已建模成功的脂肪細(xì)胞，根據(jù)細(xì)胞上清液中葡萄糖含量的變化判斷靈芝多糖是否能夠改善胰島素抵抗，同時(shí)用Western blot 檢測(cè)用藥前后抵抗組細(xì)胞蛋白的表達(dá)變化來探討靈芝多糖的作用機(jī)制
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 靈芝是中醫(yī)藥寶庫中特有的一味珍貴藥材，在我國有著悠久的藥用歷史。靈芝多糖是靈芝中除三萜類外研究最深入最廣泛的一類化合物，具有抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)等作用。最近有研究表明靈芝多有改善胰島素抵抗的作用，但其分子作用機(jī)制尚不明確。本作品驗(yàn)證了靈芝多糖能夠改善胰島素抵抗，并通過檢測(cè)用藥前后抵抗組細(xì)胞蛋白的表達(dá)變化表明了靈芝多糖可能通過提高PI-3K p85和GLUT4蛋白的表達(dá)量來改善胰島素抵抗。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 天然降糖藥物相對(duì)于廣泛應(yīng)用的西藥來講，作用溫和持久，毒副作用小，并且具有綜合治療作用，可有效地延緩并發(fā)癥的發(fā)生和發(fā)展。本作品論證了靈芝多糖能夠改善胰島素抵抗，并探討了其作用機(jī)制，為靈芝多糖應(yīng)用于降血糖，改善胰島素抵抗和糖尿病“食療”方法探討等提供了一定的理論依據(jù)。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 【目的】研究靈芝多糖對(duì)胰島素抵抗細(xì)胞模型PI-3K p85和GLUT4蛋白表達(dá)的影響，探討其改善胰島素抵抗的分子機(jī)制?！痉椒ā?T3-L1前脂肪細(xì)胞經(jīng)藥物誘導(dǎo)分化成3T3-L1脂肪細(xì)胞。用靈芝多糖對(duì)照二甲雙胍進(jìn)行干擾，并檢測(cè)培養(yǎng)液中葡萄糖含量探討靈芝多糖是否改善胰島素抵抗，同時(shí)用Western blot檢測(cè)用藥前后抵抗組細(xì)胞蛋白的表達(dá)變化。【結(jié)果】靈芝多糖使葡萄糖含量明顯下降。細(xì)胞產(chǎn)生胰島素抵抗后以上蛋白的表達(dá)量減少，靈芝多糖可逆轉(zhuǎn)其胰島素抵抗使蛋白表達(dá)量增加。【結(jié)論】靈芝多糖可以改善胰島素抵抗?fàn)顟B(tài)下3T3-L1細(xì)胞的葡萄糖代謝，其作用機(jī)制可能與其作用于葡萄糖代謝通路，通過提高以上兩種蛋白的表達(dá)量有關(guān)
獲獎(jiǎng)情況
- 2011年4月，獲大連醫(yī)科大學(xué)第五屆大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品大賽三等獎(jiǎng)
鑒定結(jié)果
- 本實(shí)驗(yàn)研究證明，靈芝多糖可能通過作用于葡萄糖代謝通路，改善胰島素抵抗?fàn)顟B(tài)下3T3-L1細(xì)胞的葡萄糖代謝，使葡萄糖含量明顯下降，其作用機(jī)制可能與其提高PI-3K p85和GLUT4蛋白的表達(dá)量有關(guān)。
參考文獻(xiàn)
- 【1】曹慧, 郭秀珍.靈芝多糖對(duì)2型糖尿病大鼠模型的治療作用[J]現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展,2010,(12). 【2】Balázs A. Role of phytotherapy in the prevention and treatment of obesity. Orv Hetil. 2010.3.9;151(19):763-73. 【3】Wang, J., et al., Enhancement of antitumor activities in sulfated and carboxymethylated polysaccharides of Ganoderma lucidum. J Agric Food Chem, 2009. 57(22): p. 10565-72. 【4】Ma, C., et al., Differential protein expression in mouse splenic mononuclear cells treated with polysaccharides from spores of Ganoderma lucidum. Phytomedicine, 2008. 15(4): p. 268-76. 【5】M. Lundgren, M. Svensson, S. Lindmark, F. Renstr?m, T. Ruge, J. W. Eriksson. Fat cell enlargement is an independent marker of insulin resistance and‘hyperleptinaemia’[J] Diabetologia, 2007, 50, (3). 【6】T. Ferre, E. Riu, S. Franckhauser, J. Agudo, F. Bosch. Long-term overexpression of glucokinase in the liver of transgenic mice leads to insulin resistance [J] Diabetologia, 2003, 46, (12). 【7】張玲芝. 靈芝多糖降血糖的機(jī)理探討[D]浙江大學(xué)，2002. （等）
同類課題研究水平概述
- 糖尿病是一種常見的代謝紊亂疾病,病因和發(fā)病機(jī)理目前尚未完全清楚。糖尿病治療上除注射胰島素外,主要口服磺脲類和雙胍類降血糖藥物,但存在許多副作用,人們正在積極探索既能治療糖尿病,又無毒副作用的保健品。靈芝作為藥用真菌,是人們最早認(rèn)識(shí)的保健品,它的有效成分非常豐富,主要有靈芝多糖、三萜類化合物、靈芝酸、腺苷,其中靈芝多糖是最有效的活性成分之一,靈芝的藥理活性大多和靈芝多糖有關(guān),因此靈芝多糖特別受到醫(yī)藥科技工作者的重視,研究報(bào)道也最多。現(xiàn)知靈芝多糖有廣泛的藥理活性,能提高機(jī)體免疫力,提高機(jī)體耐缺氧能力,消除自由基,抑制腫瘤,抗輻射,提高機(jī)體合成DNA、RNA和蛋白質(zhì)能力等，但對(duì)它的降血糖作用很少報(bào)道。新近有研究表明靈芝多糖有改善胰島素抵抗(Insulin resistance，IR)、降低血糖、糾正脂質(zhì)紊亂的作用。IR是正常水平的胰島素調(diào)節(jié)機(jī)體的器官、組織和細(xì)胞攝取和利用葡萄糖能力低于正常效應(yīng)的一種代謝狀態(tài)。是II型糖尿病、肥胖、動(dòng)脈粥樣硬化等疾病的共同發(fā)病基礎(chǔ)，研究IR發(fā)生機(jī)制已經(jīng)成為當(dāng)今國內(nèi)外的重要課題。糖皮質(zhì)激素是重要的胰島素拮抗激素，臨床上的過量應(yīng)用會(huì)導(dǎo)致糖耐量異常甚至導(dǎo)致糖尿病的發(fā)生。在細(xì)胞水平，IR是指胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)能力的減低，這種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)從胰島素受體向下到達(dá)胰島素作用的終未底物，涉及到細(xì)胞功能的多種代謝和促有絲分裂方面。 胰島素(Insulin)通過胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)路徑發(fā)揮其促進(jìn)合成代謝、穩(wěn)定血糖的生理作用，其中，磷脂酰肌醇-3激酶(PI-3K)和葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白酶4(GLUT4)是胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的關(guān)鍵因子。有研究表明地塞米松(Dexamethasone)是PI-3K 抑制劑，而且其可能有直接干擾GLUT4轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖的能力。目前國內(nèi)外研究中，尚未出現(xiàn)關(guān)于靈芝多糖對(duì)3T3-L1胰島素抵抗細(xì)胞PI-3K p85和GLUT4蛋白表達(dá)的影響的相關(guān)報(bào)道。
