藻蓝色素对胰岛素抵抗HepG2细胞糖代谢的影响

为探究藻蓝色素(phycocyanin, PC)体外改善胰岛素抵抗的作用机制,采用胰岛素体外诱导方式,分别设置5个胰岛素浓度梯度(10-9、10-8、10-7、10-6 、10-5μmol/L)以及6个时间梯度(0、12、24、36、48、72h)处理HepG2细胞,以葡萄糖消耗量和细胞存活率为指标,确定建立胰岛素抵抗型HepG2细胞模型的较佳作用浓度及时间。检测PC干预后HepG2细胞葡萄糖消耗量、糖原合成和存活率,利用RT-qPCR和Western blot探讨PC可能的作用机制。实验结果表明:胰岛素抵抗型HepG2细胞模型最佳诱导时间和浓度为36h、10-7μmol/L;不同浓度的PC可以提升胰岛素抵抗型HepG2细胞的葡萄糖消耗量;PC能够上调正常HepG2和胰岛素抵抗型HepG2细胞中IRS1、IRS2、GLUT1、GLUT4基因的转录水平,并且增加细胞中IRS1、AMPK、GSK-3β以及AKT蛋白的磷酸化水平。研究结果表明,PC能够显著提升胰岛素抵抗型HepG2细胞的葡萄糖消耗量,通过激活胰岛素调节相关的IRS1/AKT信号通路,增加AMPK的磷酸化和葡萄糖转运蛋白GLUT1、GLUT4基因表达,加速HepG2细胞对葡萄糖的利用和改善细胞胰岛素抵抗。研究结果显示,PC在预防或改善2型糖尿病肝脏胰岛素抵抗方面有潜在作用。