亚砷酸钠通过PI3K/Akt途径促进3T3-L1脂肪细胞产生胰岛素抵抗的分子机制研究
作者单位：贵州医科大学基础医学院药理学教研室 环境污染与疾病监控教育部重点实验室
会议名称：《中国毒理学会第十次全国毒理学大会》
会议日期：2023年
摘 要：目的探讨亚砷酸钠是否能促进3T3-L1脂肪细胞胰岛素抵抗及其与PI3K/Akt信号通路的相关性。方法以地塞米松(DEX)诱导3T3-L1前体脂肪细胞建立胰岛素抵抗模型:将3T3-L1细胞分化为成熟的脂肪细胞。加入不同浓度的DEX(0.0625～1μmol/L)分别诱导24 h～120 h,葡萄糖氧化酶法测定细胞葡萄糖摄取量(ISGU),确定胰岛素完全抵抗浓度、亚抵抗浓度、最佳诱导时间;以不同浓度NaAsO(0.0625～16μmol/L)作用3T3-L1细胞96 h,采用MTT法检测细胞活性,选择对细胞活性无影响的NaAsO浓度;将3T3-L1细胞分为正常组、胰岛素亚抵抗组(0.1μmol/L DEX)、胰岛素完全抵抗组(0.5μmol/L DEX)、NaAsO联合DEX组(0.1μmol/L DEX联合0.0625～1μmol/L NaAsO),分别作用72 h～120 h,采用葡萄糖氧化酶法测定细胞ISGU,确定最佳联合浓度及最佳联合时间。模型建立成功后,对游离脂肪酸(FFA)及PI3K/Akt信号通路相关蛋白的表达进行检测。结果 ISGU检测发现,0.5μmol/L DEX为胰岛素完全抵抗浓度,0.1μmol/L DEX为胰岛素亚抵抗浓度,最佳诱导时间为96 h;MTT检测发现,0.0625～1μmol/L的NaAsO浓度作用96 h后对3T3-L1细胞无活性影响;后续将以上NaAsO浓度与0.1μmol/L DEX联合后,ISGU检测发现0.25、0.5、1μmol/L NaAsO与0.1μmol/L DEX能够促进3T3-L1细胞胰岛素抵抗的发生,同时其联合后的最佳抵抗时间为96 h;以0.25、0.5、1μmol/L NaAsO与0.1μmol/L DEX联合后,作用96 h,刺激3T3-L1细胞产生胰岛素抵抗,通过测定FFA含量发现,与正常组比较,NaAsO与DEX联合后FFA含量呈浓度依耐性增多;胰岛素信号通路相关蛋白表达检测发现:与正常对照组比较,0.25、0.5、1μmol/L NaAsO联合0.1μmol/L DEX组的P-IR、PI3K、PDK2、P-AKT、GLUT4蛋白表达减少,P-IRS-1、P-FOXO1蛋白表达增加。结论本研究初步阐明砷能促进胰岛素抵抗的发生,且PI3K/Akt信号通路可能参与NaAsO联合DEX促进3T3-L1细胞产生胰岛素抵抗。