FGF-21促進HepG2細胞攝取葡萄糖研究

劉銘瑤，王文飛，侯玉婷，任桂萍，吳云舟，李德山*

（1.東北農(nóng)業(yè)大學生命科學學院，哈爾濱 150030；2.長春衛(wèi)爾賽生物藥業(yè)有限公司，長春 130616）

FGF-21促進HepG2細胞攝取葡萄糖研究

劉銘瑤1，王文飛1，侯玉婷2，任桂萍1，吳云舟1，李德山1*

（1.東北農(nóng)業(yè)大學生命科學學院，哈爾濱 150030；2.長春衛(wèi)爾賽生物藥業(yè)有限公司，長春 130616）

肝臟是代謝的中樞性器官，在糖脂代謝中扮演重要角色。FGF-21是近年來發(fā)現(xiàn)的一種治療糖尿病新型藥物，研究其對肝臟糖代謝影響及機制將為FGF-21成藥性提供理論依據(jù)。以HepG2細胞為肝細胞模型，探究FGF-21對HepG2細胞葡萄糖吸收影響及作用機制。FGF-21處理HepG2細胞，采用葡萄糖氧化酶-過氧化物酶（GOD-POD）法檢測細胞對葡萄糖攝取情況，并檢查胰島素與FGF-21協(xié)同作用，蒽酮法檢測細胞內(nèi)糖原含量，半定量和實時熒光定量PCR檢測FGF-21對葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白（GLUTs）mRNA表達影響。結(jié)果表明，F(xiàn)GF-21可促進HepG2細胞攝取葡萄糖，與胰島素具有一定協(xié)同作用，增加糖原合成。半定量PCR結(jié)果顯示在FGF-21作用下，僅GLUT1 mRNA表達有所增加。實時熒光定量PCR檢測FGF-21作用時間對GLUT1 mRNA表達量影響，發(fā)現(xiàn)FGF-21作用6 h時GLUT1 mRNA表達量倍數(shù)增加最大。說明FGF-21可通過增加GLUT1 mRNA表達促進HepG2細胞消耗葡萄糖，參與糖原合成。

糖尿?。惶谴x；FGF-21；HepG2

劉銘瑤,王文飛,侯玉婷,等.FGF-21促進HepG2細胞攝取葡萄糖研究[J].東北農(nóng)業(yè)大學學報,2016,47(5):36-43.

Liu Mingyao,Wang Wenfei,Hou Yuting,et al.Study on FGF-21 regulates glucose uptake in HepG2 cells[J].Journal of Northeast Agricultural University,2016,47(5):36-43.(in Chinese with English abstract)

成纖維細胞生長因子（FGF）-21是FGF家族一員，主要在肝臟中表達[1]，是一種安全、可靠、不依賴胰島素的代謝調(diào)節(jié)因子，參與糖脂代謝調(diào)節(jié)過程，有望成為治療2型糖尿病新型藥物。Kharitonenkov等發(fā)現(xiàn)在體外環(huán)境下FGF-21能促進3T3-L1脂肪細胞和人原代脂肪細胞消耗葡萄糖，而對未分化成纖維細胞、L6-葡萄糖轉(zhuǎn)運肌纖維和肌管細胞等無作用，因此脂肪細胞被認為是FGF-21作用唯一靶細胞[2]。Kharitonenkov研究表明，在動物體內(nèi)，F(xiàn)GF-21具有降低血糖、甘油三酯低密度膽固醇脂蛋白（LDL），升高高密度膽固醇脂蛋白（HDL）等功能，且不會產(chǎn)生低血糖、高胰島素血癥、體重增加，水腫等常規(guī)降糖藥物副作用[3]。隨著對FGF-21潛在功能開發(fā)，研究發(fā)現(xiàn)FGF-21不僅在糖脂代謝上具有重要調(diào)節(jié)作用，其功能還涉及抑制胰高血糖素釋放，保存胰島β細胞數(shù)量和功能，預防化學誘導的肝癌，降低體重、減少脂肪堆積、提高胰島細胞功能及數(shù)量、改善胰島素抵抗等[4-8]。對FGF-21作用靶點的研究也從脂肪器官轉(zhuǎn)移到人體另一個重要代謝器官——肝臟。近年來，Badman和Xu等研究發(fā)現(xiàn)FGF-21可以在肝臟中調(diào)節(jié)脂類代謝，但FGF-21在肝細胞中直接功能效應(yīng)尚未見報道[9-11]。

肝臟是糖代謝最主要器官之一，對維持血糖穩(wěn)定有重要作用，主要表現(xiàn)在糖異生、糖原合成和攝取、利用及釋放葡萄糖?？崭範顟B(tài)時，肝臟主要通過糖原分解與糖異生維持機體正常葡萄糖水平，餐后肝臟通過糖原合成、抑制糖原分解和糖異生降低葡萄糖濃度，不僅為自身生理活動提供能量，還為周圍其他器官提供葡萄糖[12]。肝臟糖代謝異常產(chǎn)生胰島素抵抗，且為2型糖尿病基本病理生理現(xiàn)象[13-14]。因此，研究FGF-21對肝細胞糖代謝影響對糖尿病治療具有重要意義。本試驗以肝臟為研究靶點，利用HepG2肝細胞模型研究FGF-21對肝細胞糖代謝影響及可能作用機制，為FGF-21成藥性提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 細胞株

HepG2細胞由東北農(nóng)業(yè)大學生命科學學院生物制藥實驗室提供。

1.1.2 主要試劑

DMEM培養(yǎng)基、新生牛血清（NCS）、胎牛血清（FBS）購自Invitrogen公司；FGF-21由東北農(nóng)業(yè)大學生命科學學院生物制藥實驗室純化獲得；人重組胰島素（Human recombined insulin）；細菌內(nèi)毒素脂多糖（LPS）購自Sigma Corporation；葡萄糖檢測試劑盒購自四川邁克科技有限責任公司；RNA酶抑制劑（RNasin，RNase Inhibitor），逆轉(zhuǎn)錄酶（MMuLV），RNA提取試劑Trizol，1kb Plus DNA Ladder購自Invitrogen公司；Oligo（dT）15購自Takara公司；其他化學試劑均為分析純。

1.1.3 引物

半定量PCR引物、實時熒光定量PCR引物由Invitrogen公司合成。半定量PCR引物如下：

GLUT1

上游引物：5'TGAACCTGCTGGCCTTC 3'

下游引物：5'GCAGCTTCTTTAGCACA 3' GLUT2

上游引物：5'CAACAGGTAATAATATC 3'

下游引物：5'CTCGCACACCAGACAGG 3' GLUT3

上游引物：5'AAGGATAACTATAATGG 3'

下游引物：5'GGTCTCCTTAGCAGGCT 3' GLUT4

上游引物：5'CAGAAGGTGATTGAACA 3'

下游引物：5'CAGGTAGCACTGTGAGG 3'

1.2 方法

1.2.1 HepG2葡萄糖消耗細胞模型建立

取生長狀態(tài)良好HepG2細胞，以2.5×104細胞數(shù)·孔-1密度接種于96孔板中，細胞培養(yǎng)液為200 μL·孔-1。37℃、5%CO2，飽和濕度條件下培養(yǎng)。當細胞長至貼壁匯合時，PBS緩沖液洗兩次，無血清培養(yǎng)基處理細胞12 h后，用細胞培養(yǎng)基稀釋胰島素貯存液（10 mg·mL-1），使其終濃度為0.01、0.1、1、10、100 mg·L-1，以每孔200 μL量加入細胞中。每個濃度至少設(shè)3個重復孔。24 h后葡萄糖氧化酶-過氧化物酶法檢測培養(yǎng)基中葡萄糖含量[15]，同時以無胰島素刺激、正常培養(yǎng)細胞為對照。取細胞消耗上清培養(yǎng)基2 μL于葡萄糖檢測試劑盒中檢測液中，37℃反應(yīng)5～10 min后，在500 nm波長下測OD值，根據(jù)標準品間接計算細胞葡萄糖消耗率，運用統(tǒng)計學分析試驗結(jié)果。

1.2.2 FGF-21對HepG2細胞糖代謝測定

HepG2細胞血清饑餓12 h后，用培養(yǎng)基稀釋FGF-21（0.4 mg·mL-1）蛋白，使其終濃度為0.01、0.1、1、10、100 mg·L-1，以每孔200 μL量將含上述不同稀釋濃度FGF-21加入96孔板上細胞中。每個濃度至少設(shè)3個重復孔。培養(yǎng)24 h后取上清培養(yǎng)基用葡萄糖試劑盒檢測培養(yǎng)基中葡萄糖含量，數(shù)據(jù)作統(tǒng)計學分析。同時，為排除FGF-21蛋白中微量內(nèi)毒素干擾，用培養(yǎng)基稀釋內(nèi)毒素標準品作為對照，使其終濃度為10、1、0.1 ng·mL-1，相同條件下孵育細胞24 h后取上清培養(yǎng)基檢測培養(yǎng)基中葡萄糖含量。

1.2.3 FGF-21聯(lián)合胰島素作用對HepG2細胞糖吸收影響

取生長狀態(tài)良好HepG2細胞接種于96孔板，血清饑餓12 h后將細胞分為四組，I組加入正常細胞培養(yǎng)基，II組加入含有10 mg·L-1胰島素培養(yǎng)基，III組加入含有10 mg·L-1FGF-21培養(yǎng)基，IV組加入同時含有10 mg·L-1胰島素和FGF-21培養(yǎng)基。上述四組培養(yǎng)基孵育細胞24 h后，取上清培養(yǎng)基用葡萄糖試劑盒檢測葡萄糖含量，數(shù)據(jù)作統(tǒng)計學分析。

1.2.4 FGF-21對GLUT1 mRNA表達影響

HepG2細胞用無血清培養(yǎng)基培養(yǎng)12 h后，分別用10 mg·L-1胰島素和10 mg·L-1FGF-21培養(yǎng)細胞，正常細胞培養(yǎng)基孵育細胞為對照，培養(yǎng)4、6、8和24 h后收獲細胞，Trizol法提取細胞總RNA。以不同處理細胞總RNA為模板，Oligo（dT）15為引物合成cDNA。在HepG2細胞中穩(wěn)定表達的GAPDH為內(nèi)參，特異性引物和半定量PCR法檢測GLUT1、GLUT2、GLUT3和GLUT4表達。實時熒光定量PCR檢測GLUT1 mRNA表達。GAPDH內(nèi)參基因擴增上游引物為5'GGAAGGTGAAGGTCGGAG TC 3'，下游引物為5'ACTCCACGACGTACTCAGC G 3'。GLUT1目的基因擴增上游引物[16]為5'CAT CAATGCCCCCCAGAA 3'，下游引物為5'AAGCG GCCCAGGATCAG 3'。按照Thermal Cycler DiceTM Real Time PCR（TaKaRa Code:TP800）使用說明書要求操作。反應(yīng)體系為2.0 μL cDNA模板，10.0 μL SYBR Premix Ex TaqTM（2×），0.4μL PCR正反引物（10 mol·L-1），0.4 μL ROX Reference Dye II（50×），滅菌三蒸水補足20 μL（內(nèi)參和目的片段同批擴增）。反應(yīng)條件為95℃10 s，95℃5 s，60℃31 s，40個循環(huán)。每次擴增均設(shè)由三蒸水代替模板的空白對照，每個樣品至少重復3次。使用相對定量分析方法（2-ΔΔCt法）對目的基因相對定量。

1.2.5 細胞內(nèi)糖原含量檢測

HepG2細胞血清饑餓12 h后，分別用10 mg·L-1胰島素和10 mg·L-1FGF-21培養(yǎng)細胞，以正常細胞培養(yǎng)基孵育細胞為對照，12 h后收獲細胞，PBS重懸，血細胞計數(shù)板計數(shù)。取密度為每毫升1×105細胞蒽酮法檢測細胞內(nèi)糖原含量[17]。

1.2.6 數(shù)據(jù)處理

Excel 2007進行統(tǒng)計分析，數(shù)據(jù)以-x±s表示，兩組間計量資料比較采用t檢驗，多組間比較采用方差分析，兩變量間采用相關(guān)分析，P<0.05為差異顯著有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 FGF-21促進HepG2細胞消耗葡萄糖

HepG2細胞是對胰島素敏感的靶細胞，用不同濃度胰島素處理HepG2細胞，24 h后經(jīng)葡萄糖氧化酶-過氧化物酶法檢測細胞葡萄糖消耗率，結(jié)果顯示，胰島素濃度在0.1 mg·L-1時，細胞的葡萄糖消耗率達61.15%，比對照細胞葡萄糖消耗率（35.79%）增加25%，差異顯著（*P<0.01）。高于此濃度，在1～ 100 mg·L-1之間，與對照細胞葡萄糖消耗率相比差異極顯著（**P<0.01），但此濃度細胞間葡萄糖消耗率變化不大，與1 mg·L-1相比差異不顯著，細胞葡萄糖吸收達到飽和。而濃度低于0.1 mg·L-1時，隨胰島素濃度下降，細胞葡萄糖消耗率也相應(yīng)下降，呈劑量依賴性關(guān)系，結(jié)果見圖1。葡萄糖氧化酶-過氧化物酶法檢測體外培養(yǎng)細胞的糖吸收具有可行性，方法簡便、穩(wěn)定，結(jié)果具有可重復性。因此，在后續(xù)試驗中利用該方法檢測經(jīng)不同處理HepG2細胞對葡萄糖的攝取情況。

不同濃度FGF-21處理HepG2細胞24 h，經(jīng)微量化GOD-POD法檢測培養(yǎng)基中葡萄糖含量，結(jié)果顯示，HepG2細胞對葡萄糖攝取利用顯著增加，殘存在培養(yǎng)基中葡萄糖含量明顯低于對照組，差異表現(xiàn)為顯著或極顯著（兩樣本比較t檢驗，*P<0.05差異顯著，**P<0.01差異極顯著）。FGF-21濃度在100 mg·L-1時，細胞葡萄糖消耗率最高為69.2%，比未經(jīng)FGF-21處理的對照組高出近34%，而FGF-21濃度最低為0.01 mg·L-1時，細胞葡萄糖消耗率也可達53.16%，F(xiàn)GF-21濃度增加，細胞葡萄糖消耗率呈線性顯著增加（見圖2），存在劑量依賴關(guān)系。

圖2 FGF-21刺激HepG2細胞葡萄糖吸收Fig.2FGF-21 stimulates glucose uptake by HepG2 cells

本試驗所用FGF-21是由原核表達系統(tǒng)制備，盡管純化后FGF-21蛋白經(jīng)鱟試劑盒檢測所含內(nèi)毒素（LPS）低于0.5 EU·mL-（10.05～0.1 ng·mL-1），但為排除內(nèi)毒素對細胞葡萄糖吸收影響，用濃度0.001～10 ng·mL-1LPS處理細胞24 h，細胞葡萄糖消耗率與空白對照組相比差異不顯著，可見當LPS濃度在0.001～10 ng·mL-1時對FGF-21促進細胞攝取葡萄糖作用無影響（見圖3）。證明FGF-21對HepG2細胞同樣具有促進消耗葡萄糖功能，肝細胞可能是FGF-21作用另一靶細胞。HepG2僅作為一種肝細胞模型，F(xiàn)GF-21對正常肝細胞是否具有生物學活性，能否調(diào)節(jié)肝臟糖代謝有待進一步研究。

圖3 LPS對HepG2細胞葡萄糖吸收影響Fig.3Effect of LPS on glucose uptake by HepG2 cells

2.2 FGF-21與胰島素具有協(xié)同作用

用同時含有10mg·L-1胰島素和10mg·L-1FGF-21混合培養(yǎng)基共同孵育HepG2細胞，24 h后取培養(yǎng)基檢測細胞葡萄糖攝取情況，同時分別以只含等量胰島素和FGF-21培養(yǎng)基作對照，以未處理HepG2細胞為處理組空白對照。結(jié)果見圖4，胰島素和FGF-21均能促進HepG2細胞消耗培養(yǎng)基中葡萄糖，與空白作用組差異顯著（*P<0.05），且胰島素與FGF-21具有一定協(xié)同作用，聯(lián)合作用組細胞葡萄糖消耗率明顯高于胰島素和FGF-21單獨作用組，差異極顯著（**P<0.01）。

圖4 FGF-21與人胰島素協(xié)同作用增加HepG2細胞葡萄糖吸收Fig.4FGF-21 shows a synergistic effect with human recombinant insulin on glucose uptake by HepG2 cells

圖5 FGF-21上調(diào)GLUT1mRNA表達Fig.5FGF-21 enhances GLUT1 mRNA expression

2.3 FGF-21促進GLUT1 mRNA表達21處理細胞6 h后，收獲細胞提取細胞總RNA，反轉(zhuǎn)錄后半定量PCR檢測GLUT1-GLUT4 mRNA表達變化，以胰島素處理細胞為對照。結(jié)果顯示，F(xiàn)GF-21作用下HepG2細胞僅GLUT1在核酸水平表達，而GLUT2、GLUT3和GLUT4無表達，胰島素作用下HepG2細胞的GLUT4在核酸水平表達，GLUT1及其他葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白無表達（見圖5）。因此FGF-21促進葡萄糖吸收可能與GLUT1 mRNA表

葡萄糖主要通過協(xié)助擴散作用在哺乳動物細胞內(nèi)外跨膜轉(zhuǎn)運，依賴于葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白（GLUTs）的介導[18-20]。介導利用半定量PCR初步檢測在FGF-21作用下，確定葡萄糖在HepG2細胞中轉(zhuǎn)運介導葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白（GLUT1-GLUT4）。10 mg·L-1FGF-達有關(guān)。real-time PCR方法進一步確認，結(jié)果見圖5。

FGF-21可促進HepG2細胞GLUT1 mRNA表達（*P<0.05，**P<0.01），且隨時間變化表達量改變，F(xiàn)GF-21處理細胞6 h時，GLUT1 mRNA表達最高，與對照未經(jīng)FGF-21處理細胞GLUT1表達量增加5.25倍?？梢姡現(xiàn)GF-21能促進HepG2細胞GLUT1表達，使細胞大量攝取葡萄糖。

2.4 FGF-21促進肝糖原合成

為研究FGF-21作用后細胞內(nèi)葡萄糖去向，檢測經(jīng)FGF-21處理后HepG2細胞糖原合成量變化，已知胰島素可以促進肝細胞攝取、利用葡萄糖，合成肝糖原，因此以胰島素刺激后細胞為對照。含10 mg·L-1FGF-21和等量胰島素培養(yǎng)基單獨處理HepG2細胞12 h后，收獲細胞，經(jīng)蒽酮法檢測細胞內(nèi)糖原含量。結(jié)果見圖6，F(xiàn)GF-21與胰島素同樣具有促進HepG2細胞合成糖原作用，與對照組細胞相比差異顯著（*P<0.05）。

圖6 FGF-21刺激肝細胞合成肝糖原Fig.6FGF-21 stimulates glycogen synthesis in liver cells

3 討論

HepG2細胞是一種表型與肝細胞極為相似的人肝胚胎瘤細胞株，具有肝細胞生物學特性[21-24]，作為研究和治療糖尿病細胞模型應(yīng)用廣泛。因此，本試驗以HepG2細胞為模型研究FGF-21對肝細胞糖代謝作用。結(jié)果表明，F(xiàn)GF-21可不依賴于胰島素獨立促進HepG2細胞消耗葡萄糖，細胞葡萄糖消耗率與劑量呈正相關(guān)性。FGF-21與胰島素具有協(xié)同作用，聯(lián)合處理HepG2細胞后，可增加葡萄糖攝取率。前人在細胞水平上檢測制備FGF-21蛋白生物學活性均以脂肪細胞為檢測模型，但體外培養(yǎng)脂肪細胞分化難，分化周期長（至少需要14～ 20 d），檢測結(jié)果受分化效率影響，批量檢測難以進行。本試驗發(fā)現(xiàn)FGF-21可促進HepG2細胞攝取葡萄糖，以HepG2作為葡萄糖吸收模型，簡便易行，無分化時間限制，可同時檢測不同批次蛋白，為進一步研究該蛋白體內(nèi)作用及機制提供依據(jù)。

葡萄糖無法自由通過細胞膜脂質(zhì)雙層結(jié)構(gòu)進入細胞，借助結(jié)構(gòu)相近的葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白（GLUTs）協(xié)助擴散作用進入細胞內(nèi)。葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白分布于不同組織，存在各自的生物學功能及調(diào)控形式[22-23]。在肌肉和脂肪組織中，GLUT4從細胞質(zhì)轉(zhuǎn)移至細胞膜輔助葡萄糖由細胞外進入到細胞內(nèi)的過程受胰島素特異性調(diào)控。GLUT1是分布最為廣泛的葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白，與代謝密切相關(guān)。GLUT1在HepG2細胞中高表達。因此，為進一步研究FGF-21促進HepG2細胞葡萄糖吸收作用機制，利用實時熒光定量PCR方法檢測FGF-21作用后HepG2細胞GLUT1 mRNA表達情況，發(fā)現(xiàn)FGF-21處理后細胞GLUT mRNA表達量顯著增加。為研究HepG2細胞攝取葡萄糖去路，本試驗利用蒽酮法檢測細胞內(nèi)糖原含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)FGF-21作用后HepG2細胞內(nèi)糖原合成量顯著增加。因此FGF-21促使HepG2細胞攝取葡萄糖將有一部分用于合成糖原。

肝臟是糖代謝重要器官，在機體整個葡萄糖代謝中占重要地位，其代謝紊亂會導致各種代謝疾病發(fā)生。肝臟內(nèi)糖代謝受多種激素和酶的調(diào)控，如胰島素——體內(nèi)最重要的降糖激素，肝臟是其主要作用靶器官，在肝臟內(nèi)胰島素與其受體（InsR）相結(jié)合，引發(fā)一個復雜的信號傳導通路，從而促使細胞對葡萄糖攝取和代謝，穩(wěn)定血糖濃度[25]。胰島素通過與其受體及信號作用直接或間接影響肝臟葡萄糖轉(zhuǎn)運和利用[26-27]。FGF-21是體內(nèi)除胰島素外又一血糖調(diào)節(jié)因子，在脂肪細胞中能促進脂肪細胞攝取葡萄糖，并增加GLUT1 mRNA表達，但FGF-21直接作用于肝細胞，促進肝細胞攝取葡萄糖未見報道。試驗中，發(fā)現(xiàn)FGF-21促進HepG2細胞攝取葡萄糖作用，與胰島素不同的是FGF-21可調(diào)節(jié)GLUT1表達。因此，推測在HepG2細胞中，F(xiàn)GF-21不依賴于胰島素單獨通過與其受體結(jié)合調(diào)節(jié)GLUT1表達，介導葡萄糖轉(zhuǎn)運，使HepG2細胞攝取并利用葡萄糖合成糖原。目前，F(xiàn)GF-21治療糖尿病已經(jīng)進入臨床研究階段[28-29]，分析FGF-21在肝臟中作用可對深入研究FGF-21控制血糖生物學功能提供理論依據(jù)。

HepG2僅是一種肝細胞模型，體內(nèi)肝臟糖代謝是一個復雜過程，受多種激素及酶類調(diào)控。因此，未來將在動物體內(nèi)研究FGF-21對肝糖代謝關(guān)鍵酶類調(diào)節(jié)，深入探討FGF-21對肝糖代謝作用。

4 結(jié)論

本文以HepG2細胞為模型研究FGF-21對肝細胞糖代謝影響，初步探討FGF-21對肝細胞糖代謝可能作用機制。研究發(fā)現(xiàn)FGF-21通過增加GLUT1表達協(xié)助HepG2細胞攝取葡萄糖，并利用其合成糖原。提示FGF-21可以作用于肝臟，通過調(diào)節(jié)肝臟糖代謝控制血糖，深入研究FGF-21對肝臟代謝調(diào)控作用將為FGF-21治療糖尿病的臨床研究提供理論基礎(chǔ)。

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Study on FGF-21 regulates glucose uptake in HepG2 cells

LIU Mingyao1,WANG Wenfei1,HOU Yuting2,REN Guiping1,WU Yunzhou1,LI Deshan1

(1.School of Life Sciences, Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China;2.Changchun Weresai Biotic Pharmaceutical Co.Ltd,Changchun 130616,China)

Liver is a metabolic center,plays an important role in regulating glucose and lipid metabolism.FGF-21 is an important candidate drug to treat diabetes;so to study the effect and mechanism of its effects on regulation of the glucose metabolism in liver is very important for drug research.We chose HepG2 cells as a model to study the effects of FGF-21 on glucose uptake in liver and the mechanism of its action.After treated by FGF-21,the glucose uptake by the HepG2 cells was detected by the method of glucose oxidizes·peroxides(GOD-POD);glycogen synthesis was examined by anthrone method,the synergy between insulin and FGF-21 was evaluated.With the purpose to study the mechanism of FGF-21 on glucose uptake,the mRNA expression of GLUTs was detected by semiquantitative PCR and real-time PCR with specific primers.The results showed that FGF-21 stimulated glucose uptake by the HepG2 cells in a does-dependent manner and had a synergistic effectwith insulin.FGF-21 could also increase glycogen synthesis in the HepG2 cells,with the same action as insulin.The result of the semiquantative PCR showed that only GLUT1 mRNA was increased with FGF-21 stimulation.FGF-21 induced a significant increase of GLUT1 mRNA in the HepG2 cells detected by real-time PCR.The fold of GLUT1 mRNA expression was raised most at 6 hours,more than 5-fold was increased.Thus,we concluded that FGF-21 stimulates glucose uptake and glycogen synthesis in HepG2 cells,and enhanced glucose absorption of HepG2 cells probably through GLUT1 activation.

diabetes;glucose metabolism;FGF-21;HepG2 cell line

R575

A

1005-9369（2016）05-0036-08

2015-06-06

國家自然基金項目（J1210069/J0116）；東北農(nóng)業(yè)大學博士啟動基金（2010RCB52）

劉銘瑤（1984-），女，實驗師，碩士，研究方向為生物制藥。E-mail:liumingyao_002@163.com

*通訊作者：李德山，教授，博士生導師，研究方向為制藥工程。E-mail:deshanli@163.com

時間2016-5-27 10:13:49[URL]http://www.cnki.net/kcms/detail/23.1391.S.20160527.1013.012.html