Myostatin参与糖尿病骨骼肌病变及黄芪多糖对其影响的实验研究

Myostatin特异性表达并作用于骨骼肌细胞,对肌肉生长发育起负性调节作用。我们前期研究表明糖尿病胰岛素抵抗鼠骨骼肌Myostatin显著高于非糖尿病鼠,而中药黄芪提取物黄芪多糖（APS）降低糖尿病鼠骨骼肌Myostatin表达,具体机制不明。本项目将在整体水平研究APS对自发性糖尿病小鼠KKAy骨骼肌病变的治疗作用及Myostatin表达的影响；并建立离体骨骼肌细胞培养模型，研究(1)APS对高糖、高脂肪酸培养骨骼肌细胞Myostatin表达的影响及其可能的NFKB、MAPK、JUN等调节机制（2）IRS/PI3K/AKT/GLUT4途径参与Myostatin诱导骨骼肌细胞胰岛素抵抗的机制及APS的治疗作用(3)Akt/TORC1/p70S6K途径参与Myostatin诱导骨骼肌细胞肌肉萎缩的机制及APS的治疗作用。本项目将为2型糖尿病发病机制及黄芪多糖的抗糖尿病作用提供新的理论依据。

黄芪多糖（Astragalus polysaccharides, APS)能够增加胰岛素敏感性并改善机体葡萄糖代谢。新近研究表明骨骼肌负性调节因子Myostatin在调节胰岛素信号和胰岛素抵抗过程中起到了重要的作用。本课题在整体水平研究了APS对自发性糖尿病小鼠KKAy骨骼肌病变的治疗作用及Myostatin 表达的影响；并建立离体骨骼肌细胞培养模型，研究APS对高糖、高脂肪酸培养骨骼肌细胞Myostatin 表达的影响及其可能的NFKB、MAPK、JUN 等调节机制；IRS/PI3K/AKT/GLUT4 途径参与Myostatin 诱导骨骼肌细胞胰岛素抵抗的机制及APS 的治疗作用和Akt/TORC1/p70S6K途径参与Myostatin诱导骨骼肌细胞肌肉萎缩的机制及APS的治疗作用。实验结果表明2型糖尿病小鼠KKAy骨骼肌和棕榈酸诱导的C2C12骨骼肌细胞中的Myostatin表达上调，黄芪多糖可以有效改善其胰岛素敏感性并通过作用于ROS-ERK-NF-κB通路来下调Myostatin的表达；实验发现Akt/TORC1/p70S6K途径参与了Myostatin诱导骨骼肌细胞肌肉萎缩发展过程，但APS对骨骼肌细胞萎缩时这一通路的影响没有发现统计学差异。本课题揭示了Myostatin参与糖尿病胰岛素抵抗及骨骼肌病变的新机制，为2型糖尿病的发病机制研究及黄芪多糖治疗2型糖尿病的作用靶点提供了新的理论和实验依据。