探讨高胰岛素环境对高密度脂蛋白(HDL)生成相关功能蛋白三磷酸腺苷结合盒转运体A1(ABCA1)的影响,并探索其具体机制。
方法选取3T3-L1前脂肪细胞,通过经典的"鸡尾酒法"诱导分化为成熟的脂肪细胞,用液体闪烁计数技术检测细胞3H标记胆固醇流出变化,计算外流率;用SYBR Green I嵌合荧光法实时荧光定量技术检测胰岛素对3T3-L1成熟脂肪细胞ABCA1 mRNA表达的影响;用Western blot技术首先初步观察胰岛素对3T3-L1成熟脂肪细胞ABCA1蛋白水平表达的影响,在加入放线菌酮(cycloheximide, CHX)后进一步观察胰岛素对ABCA1蛋白降解的影响,最后在加入calpain途径抑制剂calpeptin和proteasome途径抑制剂MG-132后,观察胰岛素对脂肪细胞ABCA1影响的可能机制。
结果在不同浓度的胰岛素(0、1、10、102、103 nmol/L)作用下,3T3-L1脂肪细胞胆固醇流出率依次为(7.06±0.27)%、(6.59±0.30)%、(6.34±0.24)%、(5.07±0.40)%和(4.71±0.40)%(P<0.05),其中103 nmol/L胰岛素组胆固醇流出率明显低于0 nmol/L组(P<0.01);在103 nmol/L浓度的胰岛素环境下,随着孵育时间的延长(0、2、4、6、12 h),胆固醇流出呈下降趋势,依次为(6.52±0.30)%、(5.59±0.71)%、(5.44±0.37)%、(4.52±0.32)%、(4.38±0.33)%,其中12 h组胆固醇流出率明显低于0 h组(P<0.01)。不同浓度的胰岛素对ABCA1 mRNA的调控无明显差异(P>0.05)。103 nmol/L胰岛素组ABCA1蛋白水平明显低于0 nmol/L胰岛素组(P<0.01)。与0 h组相比,6 h组ABCA1蛋白表达水平开始下降(P<0.05),在12 h组中ABCA1表达水平则明显降低(P<0.01)。而calpeptin和MG-132均能减轻胰岛素对ABCA1蛋白的降解作用,与实验阴性对照组(DMSO组)相比,加入calpeptin和MG-132后,ABCA1蛋白水平均明显上调(P均<0.01)。
结论高浓度胰岛素可通过calpain和proteasome途径促进ABCA1蛋白的降解以及下调ABCA1介导的胆固醇流出,从而不利于脂肪细胞新生HDL的生成。