过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α在高脂饮食导致的大鼠骨骼肌线粒体功能紊乱中的作用机制

目的研究过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(PGC1α)在高脂饮食诱导的胰岛素抵抗、线粒体损伤过程中的作用。 方法将Wistar大鼠数字抽签分为对照组和高脂饮食组(各10只),高脂喂养8周后,测定空腹血糖、胰岛素水平和葡萄糖输注率,留取大鼠骨骼肌;将分化好的L6细胞分为对照组、软脂酸干预组(PA组)、空质粒转染组(pcDNA3组)和PGC1α过表达质粒转染组(pcDNA3-PGC1α组),收集细胞(n=3)。实时荧光定量聚合酶链反应(RtPCR)和免疫印迹(Westernblotting)法测定骨骼肌和肌细胞的PGC1α、核呼吸因子(NRF1)、解偶联蛋白3(UCP3)、细胞色素C氧化酶1(COX1)的表达变化。 结果与对照组比较,高脂饮食组大鼠的空腹血糖、胰岛素水平升高,葡萄糖输注率降低,(6.0±0.7)mmol/L比(5.0±0.4)mmol/L、(23.3±3.0)mU/L比(12.9±1.8)mU/L、(14.2±1.8)%比(22.6±2.4)%(t值分别为-3.578、-6.679、6.265,均P<0.05),其骨骼肌PGC1α、NRF1、UCP3、COX1表达降低(P<0.05)。在软脂酸干预的L6肌细胞,PGC1α、NRF1、UCP3、COX1表达降低(P<0.05)。PGC1α过表达后,逆转了软脂酸诱导的NRF1、UCP3、COX1表达的下降(F值分别为30.079、96.883、226.772,均P<0.001)。 结论高脂饮食造成胰岛素抵抗和骨骼肌线粒体代谢相关基因表达下降,PGC1α表达增加可改善上述基因的表达。PGC-1α表达降低可能介导了高脂诱导的线粒体功能异常和胰岛素抵抗。

5-氨基-4-甲酰胺咪唑核糖核苷酸对软脂酸诱导的C2C12细胞线粒体功能相关蛋白表达的影响

研究脂质堆积诱发骨骼肌线粒体功能异常过程中，腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）激动剂对骨骼肌过氧化物酶体增殖物受体γ共激活因子1α（PGC1α）、线粒体融合蛋白2（Mfn2）、核呼吸因子1（NRF1）表达的影响。方法采用反转录聚合酶链式反应（RT—PCR）和免疫印迹（Western blotting）检测软脂酸干预下成肌细胞C2C12骨骼肌细胞PGC1α、Mfn2和NRF1表达水平。Western blotting检测哪种AMPK激动剂（AICAR、罗格列酮、二甲双胍）激活PGC1α作用最强及对骨骼肌细胞Mfn2和NRF1表达水平的影响，PGC1α激动剂上调和特异性小干扰RNA下调骨骼肌细胞PGC1α表达对Mfn2和NRF1的影响。结果软脂酸引起骨骼肌细胞PGC1α、Mfn2和NRF1表达水平下降（P〈0．05）。无论有无软脂酸存在，AICAR、罗格列酮、二甲双胍均能上调PGC1α表达，其中AICAR效果最明显（P〈0．05）。AICAR能逆转软脂酸诱发的骨骼肌细胞PGC1α、Mfn2和NRF1表达下降。Mfn2和NRF1蛋白表达水平随PGC1α表达水平增加而增加，表达水平下降而下降。结论AICAR能够缓解软脂酸对骨骼肌细胞PGC1α、Mfn2和NRF1表达的不利影响，并且可能通过增强PGC1α表达上调Mfn2和NRF1表达。