小檗碱介导BMAL1:CLOCK复合体调控糖脂代谢改善脂肪胰岛素抵抗的效应机制

作     者：王颖 徐中华 延李科 崔灿 刘伟华 肖汉月 涂珺 WANG Ying;XU Zhong-hua;YAN Li-ke;CUI Can;LIU Wei-hua;XIAO Han-yue;TU Jun

作者机构：江西中医药大学江西省中医病因学重点实验室&中医基础理论分化发展研究中心 江西省中药药理重点实验室 

出 版 物：《中国中药杂志》 (China Journal of Chinese Materia Medica)

年 卷 期：2024年第49卷第17期

页      面：4586-4596页

核心收录：

学科分类：1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 1006[医学-中西医结合] 100602[医学-中西医结合临床] 10[医学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(82160838,81960809) 江西中医药大学校级科技创新团队发展计划项目(CXTD22007) 

主　　题：胰岛素抵抗 脂代谢 糖代谢 BMAL1:CLOCK复合体 小檗碱 

摘      要：探究小檗碱介导脑和肌肉芳香烃受体核转位样蛋白1（brain and muscle arnt-like 1,BMAL1）:昼夜自发输出周期蛋白kaput（circadian locomotor output cycles kaput, CLOCK）复合体，调控糖脂代谢改善脂肪胰岛素抵抗（insulin resistance, IR）的作用机制。地塞米松诱导96 h建立IR-3T3-L1脂肪细胞模型，0.5、1、5、10、20μmol·L-1小檗碱给药24 h。葡萄糖氧化酶法和细胞活性（cell counting kit-8,CCK-8）试剂盒分别检测胞外葡萄糖含量和细胞活力；酶比色法检测甘油三酯（triglyceride, TG）和甘油含量；油红O染色检测脂滴；荧光染色检测Ca2+、线粒体结构及活性氧（reactive oxygen species, ROS）;蛋白免疫印迹（Western blot, WB）检测脂联素（adiponectin, ADPN）、BMAL1、CLOCK、激素敏感性脂肪酶（hormone-sensitive triglyceride lipase, HSL）、碳水化合物反应元件结合蛋白（carbohydrate-responsive element-binding protein, ChREBP）、固醇调节元件结合蛋白1C（sterol regulatory element-binding protein 1C,SREBP-1C）、过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活剂1α（peroxisome proliferator activated receptor γ coactivator 1α,PGC1α）、肉碱棕榈酰基转移酶1α（choline phosphotransferase 1α,CPT1α）、过氧化物酶体增殖物激活受体α（peroxisome proliferators-activated receptors α,PPARα）,免疫荧光检测BMAL1核定位。此外，添加20μmol·L-1CLK8（CLOCK抑制剂）检测葡萄糖消耗量及BMAL1/ChREBP/PPARα蛋白。研究结果显示小檗碱增加IR-3T3-L1脂肪细胞葡萄糖消耗量，且不影响细胞活力；小檗碱降低IR-3T3-L1脂肪细胞胞内TG,5μmol·L-1小檗碱升高甘油含量，减少脂滴积累，提示其加强脂解，而10μmol·L-1小檗碱不影响甘油含量且脂滴更少，提示其可能同时加强脂解和甘油利用。此外，小檗碱降低IR-3T3-L1脂肪细胞胞内Ca2+和ROS改善线粒体功能，上调PGC1α有助于维护线粒体结构。结果还显示小檗碱上调ADPN,提示其增加IR-3T3-L1脂肪细胞胰岛素敏感性，上调外周节律调控蛋白BMAL1和CLOCK并增加BMAL1核定位，上调脂解关键蛋白HSL和脂氧化限速酶CPT1α,下调TG合成关键蛋白SREBP-1C,小檗碱同时上调IR-3T3-L1脂肪细胞ChREBP和PPARα,以上结果共同提示其促糖转脂增强降糖效应。鉴于CLK8特异性抑制CLOCK酰基化修饰BMAL1形成复合体，结果显示CLK8添加小檗碱可降低葡萄糖消耗量，提示小檗碱上调BMAL1:CLOCK复合体改善糖代谢。CLK8添加小檗碱组上调BMAL1但下调ChREBP和PPARα,因而推测小檗碱介导BMAL1:CLOCK复合体调控细胞糖脂代谢减轻脂肪细胞IR。