C2C12細胞近膜區(qū)域GLUT4囊泡的胰島素應激性運動研究.pdf

1、Ⅱ型糖尿病是一種病理機制復雜的代謝紊亂疾病，胰島素抵抗是它的重要特征及致病因素之一。在Ⅱ型糖尿病中，胰島素抵抗會導致肌肉組織對血漿葡萄糖攝取障礙，同時引起胰臟胰島素分泌功能損傷，最終導致機體血糖濃度失調。葡萄糖轉運是機體利用及攝取葡萄糖的限速環(huán)節(jié)，該過程中細胞分子機制已成為糖尿病研究的重要目標。哺乳動物中，葡萄糖攝取的重要載體-葡萄糖轉運蛋白4(GLUT4)主要在肌細胞、脂肪細胞中表達。機體通過調解GLUT4從胞內富集區(qū)域到膜表面轉運來

2、調解骨骼肌等細胞的葡萄糖攝取。作為胰島素通路等眾多調控通路的最終效應單位，GLUT4對于機體維持葡萄糖內穩(wěn)態(tài)起關鍵作用，是研究糖尿病的重要靶點。大量GLUT4相關研究集中在利用生物化學方法對胰島素調控通路以及分子轉運進行檢測，然而對于這個重要靶點，更高水平的實時檢測技術以及對GLUT4具體轉運過程的深入探討顯得越來越重要。 本研究以骨骼肌細胞作為重要的機體葡萄糖吸收、儲存以及利用的重要靶細胞和相關胰島素調控通路的調控機制為理論依

3、據(jù)，選取骨骼肌細胞系C2C12作為研究對象，建立基于全內反射熒光顯微技術及激光共聚焦掃描顯微技術的C2C12細胞GLUT4熒光示蹤實時近膜觀測模型；測定細胞內GLUT4囊泡轉運過程，討論從分布到轉運到錨定融合等時間／空間層次機制，確定轉運特征，融合等識別標準；探討胰島素刺激條件下，相關物理狀態(tài)變化。 通過實驗研究得出以下結果： 1.基礎狀態(tài)下GLUT4 大部分分布于細胞核附近的高爾基網(wǎng)狀結構附近； 2.與脂肪細胞

4、相關結論不同，C2C12細胞中GLUT4與IRAP并非裝配在相同的運載囊泡中； 3.獲取C2C12細胞GLUT4囊泡轉運的實時圖像，并研究了轉運的運動特征：沿一定軌跡在近膜區(qū)域進行不同距離的轉運運動，具有雙向運動性以及同一路徑的運動特性，囊泡在質膜發(fā)生融合； 4.在胰島素的刺激下GLUT4囊泡的轉運活動變得更加劇烈。本研究建立C2C12細胞GLUT4近膜區(qū)域實時檢測平臺，對GLUT4轉運時空特性進行了探討，為尋找新的糖尿