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目的:肥胖是铁缺乏的重要危险因素,而胰岛素素抵抗与肥胖密切相关。本研究旨在于探讨高脂性肥胖诱导的肝脏铁缺乏对胰岛素抵抗的影响,及可能涉及的机制。方法:C57BL/6J小鼠随机被分为低脂组和高脂组,每组10只,分别给予低脂饲料和高脂饲料喂养10周。每周记录小鼠体重,小鼠处死前一周,进行糖耐量和胰岛素耐量实验。10周后处死小鼠并取肝脏样本进行相关指标的检测:Western Blotting法测定小鼠肝组织中p-AKT、t-AKT、p-GSK3β、t-GSK3β、铁蛋白轻链(Lferritin)、Grp78、p-EIF2α、t-EIF2α、p-IRE1α、t-IRE1α、XBP1、ATF6α蛋白的表达。火焰原子吸收法检测肝组织总铁、可变铁池(LIP)。体外培养的人hepG2细胞给予200μM的棕榈酸(Palmitic acid,PA)处理12小时建立胰岛素抵抗模型的同时加入铁螯合剂脱铁胺(deferoxamine mesylate salt,DFO)400μM或铁补充剂柠檬酸铁胺(ammonium iron citrate,FAC)10μM,钙黄绿素荧光分光光度法检测细胞内LIP水平,Western Blotting法分析上述相关蛋白的表达水平;在PA处理基础上,应用内质网应激缓解剂(sodium phenylbutyrate,4-PBA)1 mM或IRE1信号通路阻断剂STF 100μM同时处理细胞,检测细胞p-AKT、t-AKT蛋白表达水平变化。结果:(1)与低脂组相比,高脂组小鼠体重随着喂养时间的延长明显升高,糖耐量和胰岛素耐量显著下降,肝脏AKT、GSK3β蛋白磷酸化水平降低;PA处理的hepG2细胞AKT蛋白磷酸化水平也明显下降。(2)与低脂组小鼠相比,高脂组小鼠的肝脏总铁、LIP、L-ferritin明显下降;与之类似,PA处理也显著降低hepG2细胞内的LIP水平。(3)HepG2细胞在PA孵育的同时加入铁螯合剂DFO,AKT蛋白磷酸化水平进一步降低;反之,加入铁补充剂FAC,PA对AKT蛋白磷酸化水平的抑制有了明显缓解。(4)与低脂组相比,高脂组小鼠肝脏内质网应激蛋白IRE1α、EIF2α蛋白磷酸化水平及XBP1、ATF6α、Grp78蛋白表达水平显著升高;与对照组细胞相比,PA处理的hepG2细胞上述内质网应激相关蛋白表达水平也显著升高。铁螯合剂DFO进一步加剧了PA诱导的hepG2细胞内质网应激相关蛋白的表达,而铁补充剂FAC则降低了PA诱导的hepG2细胞内质网应激反应。(5)对PA处理的hepG2细胞给予内质网应激缓解剂4-PBA或IRE1信号通路阻断剂STF同时孵育均使AKT的蛋白磷酸化水平相对于PA处理组明显上升。结论:高脂性肥胖小鼠表现出肝脏铁缺乏和胰岛素抵抗,铁缺乏在一定程度上通过IRE1信号通路诱导肝细胞内质网应激而加剧胰岛素抵抗,提示高脂性肥胖诱导的肝脏铁缺乏需引起注意。