葛根素对胰岛素抵抗大鼠骨骼肌细胞膜GLUT4含量的影响

目的：外周组织胰岛素抵抗可引起高胰岛素血症和糖耐量异常，是2型糖尿病主要发病机理之一。骨骼肌中胰岛素介导的葡萄糖利用障碍是外周胰岛素抵抗发生的主要原因。对胰岛素抵抗进行早期治疗性干预，有利于阻止或延缓糖耐量异常进一步发展为临床糖尿病。目前胰岛素抵抗的药物研制主要集中在西药方面，而中药在这方面的研究较少。葛根素是从豆科植物野葛的干燥根中提取的单体，已有很多临床研究表明，它可通过多种途径改善胰岛素抵抗状态，但其在受体后水平改善胰岛素抵抗的机制尚不清楚。位于细胞膜上的GLUT4（glucose transporter 4，GLUT4）介导了胰岛素刺激的骨骼肌对葡萄糖的摄取，为致胰岛素抵抗的重要候选因子之一。本实验欲了解葛根素对胰岛素抵抗状态是否有改善作用，并探讨这种作用是否通过影响大鼠骨骼肌细胞膜GLUT4蛋白含量而实现。 方法：利用高脂饮食制备胰岛素抵抗大鼠模型。将动物随机分为3组（每组10只）：① 正常对照组：正常饮食12周；② 高脂饮食组：高脂饮食12周；③ 高脂饮食+葛根素治疗组：大鼠在高脂饮食的基础上，腹腔注射葛根素100mg·kg-1·d-1，治疗4周。用药前后均检测空腹血糖（FPG）及空腹血清胰岛素（FINS）水平。动物处死前15min腹腔注射胰岛素10U·kg-1，然后迅速分离大鼠右后肢大腿骨骼肌，并用Western blot方法检测骨骼肌细胞膜表面GLUT4蛋白表达。分离大鼠内脏脂肪并称重。 结果：高脂饲养8周，大鼠出现高胰岛素血症，血糖轻度升高及胰岛素敏感性下降，与对照组比较，差异具有显著性（P＜0.05或P＜0.01）；胰岛素刺激下的大鼠骨骼肌细胞膜GLUT4蛋白含量显著少于正常对照组（约53％，P＜0.01）；葛根素治疗组大鼠FPG及FINS水平下降，胰岛素敏感性指数升高，胰岛素刺激下的肌细胞膜GLUT4蛋白含量明显高于高脂饮食组（约1.18倍，P＜0.05）。 结论：高脂饲养可引起骨骼肌细胞表面GLUT4含量下降，其机制可能与骨骼肌中胰岛素刺激的GLUT4转位缺陷有关。葛根素可能通过降糖、改善高胰岛素血症，从而影响细胞内胰岛素信号转导，使GLUT4转位至细胞膜增加，其在膜上的含量也增加，发挥快速转运葡萄糖的作用。