Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tác dụng kích thích của nước sâu biển cân bằng chứa oligosaccharid chitosan đối với sự hấp thụ glucose trong tế bào cơ C2C12
Tóm tắt
Nước sâu biển (DSW) và oligosaccharid chitosan (COS) gần đây đã thu hút nhiều sự chú ý do tiềm năng ứng dụng trong y học và dược phẩm. Nước sâu biển cân bằng (BDSW) được chuẩn bị bằng cách trộn lẫn các chiết xuất khoáng chất từ DSW và nước khử muối. Nghiên cứu này đã điều tra tác động của BDSW, COS và BDSW chứa COS lên sự hấp thụ glucose và cách thức hoạt động của chúng trong các tế bào cơ C2C12 trưởng thành. BDSW và COS làm tăng sự hấp thụ glucose theo cách phụ thuộc vào liều lượng. BDSW chứa COS tăng cường hấp thụ glucose theo cách cộng sinh; điều này phụ thuộc vào sự kích hoạt của chất nền thụ thể insulin 1 và protein kinase C trong các con đường tín hiệu phụ thuộc insulin cũng như kinase B1 của gan, kinase protein được kích hoạt bởi AMP, và mục tiêu của rapamycin ở động vật có vú trong các con đường tín hiệu độc lập insulin. Kỹ thuật phản ứng chuỗi polymerase theo thời gian thực định lượng cho thấy rằng việc biểu hiện của các gen liên quan đến sự hấp thụ glucose đã tăng lên: chất vận chuyển glucose 4 (GLUT4), aminopeptidase nhạy cảm với insulin, và protein màng liên kết với vesicle 2 cho các protein phong phú của các vesicle lưu trữ GLUT4 (GSVs); syntaxin 4 và protein gắn với yếu tố nhạy cảm N-ethylmaleimide 23 cho việc vận chuyển giữa màng tế bào và GSVs; cùng với syntaxin 6 và syntaxin 16 cho việc vận chuyển giữa GSVs và mạng trans-Golgi. Tổng hợp lại, những kết quả này gợi ý rằng BDSW chứa COS có tác động kích thích sự hấp thụ glucose lớn hơn so với BDSW hoặc COS đơn lẻ. Hơn nữa, tác động này được trung gian bởi sự kích thích của nhiều con đường tín hiệu thông qua sự kích hoạt của các phân tử tín hiệu chính liên quan đến việc vận chuyển GSV.
Từ khóa
#nước sâu biển #oligosaccharid chitosan #hấp thụ glucose #tế bào cơ C2C12 #con đường tín hiệu #protein kinase C #chất vận chuyển glucose #GSVTài liệu tham khảo
Bell DS (2006) The case for combination therapy as first-line treatment for the type 2 diabetic patient. Treat Endocrinol 5:131–137
Bell DS (2013) Combine and conquer: advantages and disadvantages of fixed-dose combination therapy. Diabetes Obes Metab 15:291–300
Bjornholm M, Kawano Y, Lehtihet M, Zierath JR (1997) Insulin receptor substrate-1 phosphorylation and phosphatidylinositol 3-kinase activity in skeletal muscle from NIDDM subjects after in vivo insulin stimulation. Diabetes 46:524–527
Bogan JS (2012) Regulation of glucose transporter translocation in health and diabetes. Annu Rev Biochem 81:507–532
Choi CR, Kim EK, Kim YS, Je JY, An SH, Lee JD, Wang JH, Ki SS, Jeon BT, Moon SH, Park PJ (2012a) Chitooligosaccharides decreases plasma lipid levels in healthy men. Int J Food Sci Nutr 63:103–106
Choi EH, Yang HP, Chun HS (2012b) Chitooligosaccharide ameliorates diet-induced obesity in mice and affects adipose gene expression involved in adipogenesis and inflammation. Nutr Res 32:218–228
Clark TA, Deniset JF, Heyliger CE, Pierce GN (2014) Alternative therapies for diabetes and its cardiac complications: role of vanadium. Heart Fail Rev 19:123–132
Copps KD, White MF (2012) Regulation of insulin sensitivity by serine/threonine phosphorylation of insulin receptor substrate proteins IRS1 and IRS2. Diabetologia 55:2565–2582
Cornu M, Albert V, Hall MN (2013) mTOR in aging, metabolism, and cancer. Curr Opin Genet Dev 23:53–62
Destefano MA, Jacinto E (2013) Regulation of insulin receptor substrate-1 by mTORC2 (mammalian target of rapamycin complex 2). Biochem Soc Trans 41:896–901
Fu ZY, Yang FL, Hsu HW, Lu YF (2012) Drinking deep seawater decreases serum total and low-density lipoprotein-cholesterol in hypercholesterolemic subjects. J Med Food 15:535–541
Ha BG, Shin EJ, Park JE, Shon YH (2013) Anti-diabetic effect of balanced deep-sea water and its mode of action in high-fat diet induced diabetic mice. Mar Drugs 11:4193–4212
Ha BG, Park JE, Shin EJ, Shon YH (2014a) Modulation of glucose metabolism by balanced deep-sea water ameliorates hyperglycemia and pancreatic function in streptozotocin-induced diabetic mice. PLoS One 9:e102095
Ha BG, Park JE, Shin EJ, Shon YH (2014b) Effects of balanced deep-sea water on adipocyte hypertrophy and liver steatosis in high-fat, diet-induced obese mice. Obesity (Silver Spring) 22:1669–1678
Hardie DG (2013) AMPK: a target for drugs and natural products with effects on both diabetes and cancer. Diabetes 62:2164–2172
Hataguchi Y, Tai H, Nakajima H, Kimata H (2005) Drinking deep-sea water restores mineral imbalance in atopic eczema/dermatitis syndrome. Eur J Clin Nutr 59:1093–1096
He S, Hao J, Peng W, Qiu P, Li C, Guan H (2014) Modulation of lipid metabolism by deep-sea water in cultured human liver (HepG2) cells. Mar Biotechnol (NY) 16(2):219–229
Huang S, Czech MP (2007) The GLUT4 glucose transporter. Cell Metab 5:237–252
Hung HY, Qian K, Morris-Natschke SL, Hsu CS, Lee KH (2012) Recent discovery of plant-derived anti-diabetic natural products. Nat Prod Rep 29:580–606
Hwang HS, Kim HA, Lee SH, Yun JW (2009a) Anti-obesity and antidiabetic effects of deep sea water on ob/ob mice. Mar Biotechnol (NY) 11:531–539
Hwang HS, Kim SH, Yoo YG, Chu YS, Shon YH, Nam KS, Yun JW (2009b) Inhibitory effect of deep-sea water on differentiation of 3T3-L1 adipocytes. Mar Biotechnol (NY) 11:161–168
Je JY, Kim SK (2012) Chitooligosaccharides as potential nutraceuticals: production and bioactivities. Adv Food Nutr Res 65:321–336
Jo SH, Ha KS, Moon KS, Kim JG, Oh CG, Kim YC, Apostolidis E, Kwon YI (2013) Molecular weight dependent glucose lowering effect of low molecular weight chitosan oligosaccharide (GO2KA1) on postprandial blood glucose level in SD rats model. Int J Mol Sci 14:14214–14224
Ju C, Yue W, Yang Z, Zhang Q, Yang X, Liu Z, Zhang F (2010) Antidiabetic effect and mechanism of chitooligosaccharides. Biol Pharm Bull 33:1511–1516
Jung DW, Ha HH, Zheng X, Chang YT, Williams DR (2011) Novel use of fluorescent glucose analogues to identify a new class of triazine-based insulin mimetics possessing useful secondary effects. Mol BioSyst 7:346–358
Katsuda S, Yasukawa T, Nakagawa K, Miyake M, Yamasaki M, Katahira K, Mohri M, Shimizu T, Hazama A (2008) Deep-sea water improves cardiovascular hemodynamics in Kurosawa and Kusanagi-hypercholesterolemic (KHC) rabbits. Biol Pharm Bull 31:38–44
Kim S, Chun SY, Lee DH, Lee KS, Nam KS (2013) Mineral-enriched deep-sea water inhibits the metastatic potential of human breast cancer cell lines. Int J Oncol 43:1691–1700
Leto D, Saltiel AR (2012) Regulation of glucose transport by insulin: traffic control of GLUT4. Nat Rev Mol Cell Biol 13:383–396
Liu HY, Liu MC, Wang MF, Chen WH, Tsai CY, Wu KH, Lin CT, Shieh YH, Zeng R, Deng WP (2013) Potential osteoporosis recovery by deep sea water through bone regeneration in SAMP8 mice. Evid Based Complement Alternat Med 2013:161976
Miao X, Sun W, Fu Y, Miao L, Cai L (2013) Zinc homeostasis in the metabolic syndrome and diabetes. Front Med 7:31–52
Ni HX, Yu NJ, Yang XH (2010) The study of ginsenoside on PPARgamma expression of mononuclear macrophage in type 2 diabetes. Mol Biol Rep 37:2975–2979
Radhakrishnan G, Yamamoto M, Maeda H, Nakagawa A, Kataregopalrao R, Okada H, Nishimori H, Wariishi S, Toda E, Ogawa H, Sasaguri S (2009) Intake of dissolved organic matter from deep seawater inhibits atherosclerosis progression. Biochem Biophys Res Commun 387:25–30
Rees K, Hartley L, Day C, Flowers N, Clarke A, Stranges S (2013) Selenium supplementation for the primary prevention of cardiovascular disease. Cochrane Database Syst Rev 1:CD009671
Rehder D (2012) The potentiality of vanadium in medicinal applications. Future Med Chem 4:1823–1837
Resnick LM (1992) Cellular calcium and magnesium metabolism in the pathophysiology and treatment of hypertension and related metabolic disorders. Am J Med 93:11S–20S
Richter EA, Hargreaves M (2013) Exercise, GLUT4, and skeletal muscle glucose uptake. Physiol Rev 93:993–1017
Robertson DS (2006) Magnesium or calcium hypophosphite could be a treatment for obesity in humans. Med Hypotheses 66:439–440
Ruderman NB, Carling D, Prentki M, Cacicedo JM (2013) AMPK, insulin resistance, and the metabolic syndrome. J Clin Invest 123:2764–2772
Sajan MP, Bandyopadhyay G, Miura A, Standaert ML, Nimal S, Longnus SL, Van Obberghen E, Hainault I, Foufelle F, Kahn R, Braun U, Leitges M, Farese RV (2010) AICAR and metformin, but not exercise, increase muscle glucose transport through AMPK-, ERK-, and PDK1-dependent activation of atypical PKC. Am J Physiol Endocrinol Metab 298:E179–E192
Squadrito F, Marini H, Bitto A, Altavilla D, Polito F, Adamo EB, D’anna R, Arcoraci V, Burnett BP, Minutoli L, Di Benedetto A, Di Vieste G, Cucinotta D, De Gregorio C, Russo S, Corrado F, Saitta A, Irace C, Corrao S, Licata G (2013) Genistein in the metabolic syndrome: results of a randomized clinical trial. J Clin Endocrinol Metab 98:3366–3374
Stockli J, Fazakerley DJ, James DE (2011) GLUT4 exocytosis. J Cell Sci 124:4147–4159
Tahrani AA, Piya MK, Kennedy A, Barnett AH (2010) Glycaemic control in type 2 diabetes: targets and new therapies. Pharmacol Ther 125:328–361
Tripathy D, Chavez AO (2010) Defects in insulin secretion and action in the pathogenesis of type 2 diabetes mellitus. Curr Diab Rep 10:184–191
Vouri SM, Shaw RF, Waterbury NV, Egge JA, Alexander B (2011) Prevalence of achievement of A1c, blood pressure, and cholesterol (ABC) goal in veterans with diabetes. J Manag Care Pharm 17:304–312
Yamada E, Lee TW, Pessin JE, Bastie CC (2010) Targeted therapies of the LKB1/AMPK pathway for the treatment of insulin resistance. Future Med Chem 2:1785–1796
Yuan WP, Liu B, Liu CH, Wang XJ, Zhang MS, Meng XM, Xia XK (2009) Antioxidant activity of chito-oligosaccharides on pancreatic islet cells in streptozotocin-induced diabetes in rats. World J Gastroenterol 15:1339–1345
Yun JW (2010) Possible anti-obesity therapeutics from nature—a review. Phytochemistry 71:1625–1641
Zhang H, Wei J, Xue R, Wu JD, Zhao W, Wang ZZ, Wang SK, Zhou ZX, Song DQ, Wang YM, Pan HN, Kong WJ, Jiang JD (2010a) Berberine lowers blood glucose in type 2 diabetes mellitus patients through increasing insulin receptor expression. Metabolism 59:285–292
Zhang J, Xia W, Liu P, Cheng Q, Tahirou T, Gu W, Li B (2010b) Chitosan modification and pharmaceutical/biomedical applications. Mar Drugs 8:1962–1987