抗氧化劑已被證明能有效改善胰島素抵抗。然而，其內(nèi)在機(jī)制并未被揭示。我們探索了抗氧化羥化[70]富勒烯納米顆粒(HFNPs)逆轉(zhuǎn)糖尿病胰島素抵抗。HFNPs可以緩解棕櫚酸(PA)誘導(dǎo)細(xì)胞和db/db糖尿病小鼠的胰島素抵抗，顯著地使葡萄糖攝取正?；⒔档脱恰Ｖ档米⒁獾氖?，我們通過(guò)蛋白質(zhì)組分析證明HFNPs通過(guò)雙重調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激來(lái)抵抗胰島素抵抗。

此外，我們進(jìn)一步證實(shí)HFNPs抑制磷酸化c-Jun N端激酶(JNK)的激活，導(dǎo)致胰島素受體底物(IRS)信號(hào)通路重新激活，抑制糖異生，從而緩解胰島素抵抗。重要的是，HFNPs對(duì)主要組織沒(méi)有嚴(yán)重的毒性。我們的工作增進(jìn)了對(duì)抗氧化劑調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的認(rèn)識(shí)，為胰島素抵抗相關(guān)疾病的治療提供了一個(gè)視角。

2-NBDG（Abmole，M6327，純度>98%）（http://www.abmole.cn/products/2-nbdg.html）是一種熒光葡萄糖類似物，用于可視化葡萄糖攝入活細(xì)胞。2-NBDG可以通過(guò)糖原轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)入細(xì)胞，隨后被己糖激酶磷酸化，滯留在細(xì)胞中?；罴?xì)胞攝入2-NBDG可以通過(guò)流式細(xì)胞計(jì)數(shù)檢測(cè)細(xì)胞發(fā)出的熒光，而細(xì)胞內(nèi)的2-NBDG的濃度使用熒光微孔板分析。

為了研究HFNPs在體外改善胰島素抵抗的作用，我們?cè)贖epG2細(xì)胞和棕櫚酸(PA)誘導(dǎo)的原代肝細(xì)胞中構(gòu)建了胰島素抵抗細(xì)胞模型。PA可干擾胰島素信號(hào)通路，從而抑制肝細(xì)胞的葡萄糖攝取，甚至抑制富含胰島素的細(xì)胞。因此，測(cè)定2- NBDG(2-脫氧-2-[(7-硝基-2,1,3-苯并惡二唑-4-基)氨基]-D-葡萄糖的細(xì)胞內(nèi)葡萄糖攝取，這是一種熒光標(biāo)記探針，可用作細(xì)胞葡萄糖代謝的示蹤劑)可用于評(píng)估抗胰島素抵抗的活性(圖2A)。如圖2B和C所示，與PBS處理的細(xì)胞相比，PA誘導(dǎo)的細(xì)胞葡萄糖攝取下降。相反，HFNPs能顯著提高細(xì)胞葡萄糖攝取。同樣，在PA誘導(dǎo)的胰島素抵抗原代肝細(xì)胞模型中也證實(shí)了葡萄糖攝取的促進(jìn)作用，這表明在PA誘導(dǎo)的細(xì)胞中，胰島素抵抗可以被HFNPs逆轉(zhuǎn)。

此外，我們進(jìn)一步研究了HFNPs在db/db 2型糖尿病小鼠中的抗胰島素抵抗效率。我們?cè)谛∈?0周齡時(shí)腹腔注射HFNPs, HFNPs持續(xù)給藥30天(圖2D)。胰島素耐量試驗(yàn)常用于評(píng)價(jià)體內(nèi)胰島素抵抗，于第27天進(jìn)行。禁食3 h后腹腔注射胰島素，檢測(cè)各組小鼠空腹血糖(FBGLs)水平(圖2E)。ITT的曲線下面積(AUC)也被定量分析在圖2F中。正常小鼠給藥后FBGLs迅速下降。然而，db/db小鼠的FBGLs在胰島素注射后并沒(méi)有立即降低。有趣的是，HFNPs在給藥后顯著促進(jìn)FBGLs的下降，提示HFNPs可以緩解體內(nèi)胰島素抵抗。此外，我們發(fā)現(xiàn)HFNPs可以顯著降低db/db小鼠的血糖。結(jié)果顯示，糖尿病小鼠FBGLs高達(dá)12.0±1.94 mM，高于對(duì)照組db/m小鼠(8.5±0.43 mM)(圖2G)。

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鳴謝：

Xue Li, et al. nantod.2022.101541.