肌源性IL-6对骨骼肌细胞胰岛素抵抗的影响及其机制

目的:研究外源性钙负荷促进离体细胞肌源性IL-6释放,调节AMPK、p38MAPK等信号通路以改善胰岛素抵抗的效应。方法:以正常培养的C2C12细胞系和棕榈酸诱导形成胰岛素抵抗C2C12细胞系为实验对象。预实验通过不同浓度钙培养肌细胞24 h后,检测培养液葡萄糖浓度并在显微镜下观察其收缩的情况。正式试验1将细胞分为4组:A组为Control组(正常培养液培养),B组为IR组(0.6 mmol/L棕榈酸哺育细胞24 h后备用),C组为1000 ng/ml IL-6哺育IR细胞48 h组(IL-6+IR组),D组为IL-6shRNA哺育正常细胞48 h组(IL-6shRNA组)。正式试验2将细胞分为3组:A组为IR组,B组为100μmol/L CaCl 2哺育IR细胞48 h组(钙哺育组,CaCl 2+IR组),C组为100μmol/L CaCl_(2)和IL-6shRNA共哺育IR细胞48 h组(共哺育组,CaCl 2+IL-6shRNA+IR组),采用Real-time PCR方法检测IL-6 mRNA、GLUT mRNA表达水平,采用Western blot方法检测AMPK、p38MAPK、IRS-1和PI-3K蛋白表达水平。结果:预实验结果表明,与不加CaCl 2组比较,加入不同浓度CaCl 224 h后,培养液上清葡萄糖浓度均显著降低(P<0.05或P<0.01),显微镜下观察可见肌细胞有明显收缩,且以100μmol/L CaCl 2最为明显。正式实验1结果表明,与IR组比较,IL-6+IR组p-AMPK、p-IRS-1、p-PI-3K蛋白表达水平、GLUT4mRNA水平、葡萄糖摄取能力均显著升高(P<0.05或P<0.01),p38MAPK蛋白表达水平显著降低(P<0.01);与Control组比较,IL-6shRNA组p-AMPK、p-IRS-1、p-PI-3K蛋白表达水平、IL-6、GLUT4mRNA表达水平均显著降低(P<0.05或P<0.01),p38MAPK蛋白表达水平均显著升高(P<0.01)。正式试验2结果表明,与IR组比较,CaCl 2+IR组p-AMPK、p-IRS-1、p-PI-3K蛋白表达水平和GLUT4mRNA表达水平均显著升高(P<0.05或P<0.01),p38MAPK蛋白表达水平显著降低(P<0.01);与CaCl 2+IR组比较,CaCl 2+IL-6shRNA+IR组p-AMPK、p-IRS-1、p-PI-3K蛋白表达水平和GLUT4mRNA表达水平均显著降低(P<0.05或P<0.01),p38MAPK蛋白表达水平显著升高(P<0.01)。结论:外源性钙负荷可以引发肌细胞收缩,并且肌源性IL-6通过激活AMPK、PI-3K等信号通路与抑制p38MAPK信号通路而改善骨骼肌细胞胰岛素抵抗。