目的
探讨microRNA-20a (miR-20a)对心肌糖代谢功能的影响,揭示miR-20a调节胰岛素抵抗和糖尿病等代谢性疾病的机制。
方法
以大鼠H9C2心肌细胞为研究对象,建立胰岛素抵抗的细胞模型,应用实时定量逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)检测胰岛素抵抗心肌细胞内差异表达的microRNAs;采用miRanda靶基因预测分析筛选与葡萄糖转运蛋白4(Glut4)基因具有互补结合位点的microRNA;应用细胞转染技术在正常和胰岛素抵抗心肌细胞内分别转染miR-20a类似物与抑制物及相应的阴性对照物,采用qRT-PCR检测各组内miR-20a和Glut4基因表达水平,Western blotting法检测各组内Glut4蛋白表达水平;应用葡萄糖消耗和摄取实验检测各组内葡萄糖代谢水平。采用单因素方差分析及t检验进行数据分析。
结果
胰岛素抵抗细胞内miR-20a相对表达量明显高于正常对照组(3.14±0.12比1.00±0.00, t=17.79, P<0.01),Glut4基因和蛋白相对表达明显低于正常对照组(0.58±0.09比1.00±0.00, t=4.71, P<0.05;0.29±0.04比1.00±0.00, t=17.18, P<0.01),miR-20a与人、大鼠、小鼠的Glut4 3′ UTR均存在互补结合位点。转染miR-20a类似物组Glut4基因和蛋白表达显著低于对照组(0.36±0.11比1.00±0.00, t=5.79, P<0.05; 0.25±0.05比1.00±0.00, t=13.87, P<0.01);葡萄糖消耗和摄取水平显著低于对照组(48.74±3.95比100.00±0.00, t=12.97, P<0.01; 211.30±13.30比350.30±24.55, t=9.77, P<0.05)。转染miR-20a抑制物组内Glut4基因和蛋白相对表达较胰岛素抵抗组显著升高(3.63±0.31比1.00±0.00, t=8.39, P<0.01; 3.28±0.41比1.00±0.00, t=5.55, P<0.05);葡萄糖消耗和摄取能力显著高于胰岛素抵抗组(240.30±34.12比100.00±0.00, t=3.77, P<0.05; 267.70±31.86比122.10±12.94, t=4.33, P<0.05)。
结论
MicroRNA-20a影响正常和胰岛素抵抗心肌细胞糖代谢水平,可能与其靶向调节Glut4表达有关。