低糖应激对成肌细胞增殖的影响及其机制

利用小鼠骨骼肌成肌细胞系(C2C12)作为细胞模型,通过检测低糖应激对C2C12成肌细胞增殖、细胞周期分布、线粒体功能、去乙酰化酶1(sirtuin1,SIRT1)及其下游基因m RNA表达的影响,探讨低糖应激对成肌细胞增殖影响及其机制。研究发现,低糖应激(5 mmol/L)第3 d导致C2C12成肌细胞增殖下降(P<0.01)、细胞周期停滞于G0/G1期、活性氧和线粒体膜电位显著性降低;低糖应激也增加了线粒体ATP(adenosine triphosphate,ATP)合成(P<0.05),同时促进了SIRT1、FOXO3a(forkhead box O3a)、p27(p27/Kip1)m RNA表达(P<0.05)。结果表明,低糖应激可能经SIRT1/FOXO3a轴上调p27 m RNA表达,促使增殖活性下降和细胞周期停滞G0/G1。同时,低糖应激也提升了成肌细胞线粒体能量代谢的高效性。

TIGAR对低糖应激下脑血管内皮细胞紧密连接保护作用

目的临床上低血糖能够诱发诸多神经系统损伤,然而其机制尚不明确。对TIGAR(TP53-induced glycolysis and apoptosis regulator)在血脑屏障完整性中的保护作用机制进行探索。方法体外低糖培养液培养培养人脑微血管内皮细胞,作为低糖应激的细胞模型。小鼠禁食48 h,并注射胰岛素(2 U·kg-1)12 h,作为低糖应激小鼠模型。结果低糖应激条件下,过表达TIGAR能改善低糖诱导的细胞紧密连接受损,对紧密连接结构的完整性具有保护作用;而沉默TIGAR会加重低糖应激下的紧密连接损伤。同时,低糖应激条件下自噬通路激活,过表达TIGAR可以减轻自噬的累积,对紧密连接起到保护性作用。提示低糖条件下TIGAR通过与calmodulin相互作用,导致自身92位酪氨酸硝基化修饰,从而失去对紧密连接的保护性作用。在损伤模型下TIGAR转基因小鼠的血脑屏障通透性相对减小,紧密连接的细微结构破坏程度相对减轻。结论低糖应激下,TIGAR通过调控自噬稳态,对内皮细胞的紧密连接具有保护性作用。而低糖刺激伴随的硝化应激,通过对TIGAR 92位酪氨酸硝基化修饰,影响TIGAR功能,从而破坏TIGAR的保护性作用。