内脂素通过PI3K/Akt/FoxO1信号通路对糖尿病KKAy小鼠骨骼肌糖脂代谢及胰岛素抵抗的影响

目的 探讨内脂素对糖尿病KKAy小鼠骨骼肌糖脂代谢及胰岛素抵抗的影响,初步分析其通过PI3K/Akt/FoxO1途径对糖尿病小鼠骨骼肌组织可能的作用机制.方法 8周龄雄性C57BL/6J小鼠随机分为普食(ND)组、普食+内脂素(ND+V)组、高脂(HFD)组和高脂+内脂素(HFD+V)组,同周龄雄性KKAy小鼠成模后随机分为糖尿病(DM)组和糖尿病+内脂素(DM+V)组,其中ND+V组、HFD+V组和DM+V组连续3 d腹腔注射内脂素重组蛋白.检测各组小鼠空腹血糖(FBG)、餐后血糖(PBG)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、游离脂肪酸(FFA)及空腹胰岛素(FIns),并进行葡萄糖耐量实验(GTT)、胰岛素耐量实验(ITT),计算曲线下面积(AUC)及稳态模型评估的胰岛素抵抗指数(HOMA-IR);RT-qPCR及Western blot检测磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)、蛋白激酶B(Akt)、叉头框转录因子1(FoxO1)、丙酮酸脱氢酶激酶4(PDK4)和磷酸烯醇丙酮酸羧激酶(PEPCK)等相关分子的表达水平.结果 分别与ND组和HFD组比较,DM组小鼠的体重、摄食、FBG、PBG、TC、TG、FFA、FIns、AUCGTT、AUCITT及HOMA-IR水平均显著增高(P<0.05).与DM组相比,DM+V组FBG、TC、TG、AUCGTT、AUCITT及HOMA-IR水平均显著降低(P<0.05).分别与ND组和HFD组比较,DM组PI3K、Akt的mRNA表达水平均显著降低(P<0.001),而FoxO1的mRNA表达水平显著增高(P<0.05);与DM组比较,DM+V组PI3K及Akt的mRNA表达均显著增高,FoxO1的mRNA表达显著降低(P<0.01).与ND组比较,DM组PI3K110α、p-Akt蛋白表达水平显著降低,FoxO1、p-FoxO1和PDK4的蛋白表达水平均显著增高(P<0.05);与HFD组相比,DM组的p-Akt、p-FoxO1的蛋白表达水平均显著降低,FoxO1、PDK4和PEPCK的蛋白表达水平均显著增高(P<0.05);与DM组比较,DM+V组中PI3K110α、p-Akt及p-FoxO1的蛋白表达均显著增高,而FoxO1、PDK4和PEPCK的蛋白表达水平均显著降低(P<0.05).结论 内脂素可能通过PI3K/Akt/FoxO1途径下调糖尿病小鼠骨骼肌PDK4的表达,发挥改善糖脂代谢和胰岛素抵抗的作用.