年耳科学第10期
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题目Innerearisatargetforinsulinsignalingandinsulinresistance:evidencefrommiceandauditoryHEI-OC1cells
内耳是胰岛素信号传导和胰岛素抵抗的靶标：来自小鼠和听觉HEI-OC1细胞的证据
Ann-KiP?lbrink（安基·珀布林克）、……、M?nsMagnusson（芒斯·马格努森）、EvaDegerman（伊娃·德格曼）
瑞典隆德大学糖尿病、代谢和内分泌实验医学科
瑞典隆德医院临床耳鼻咽喉科
摘要糖尿病与内耳功能障碍之间关联的潜在机制尚不清楚。本研究的目的是评估肥胖/胰岛素抵抗对内耳液稳态的影响。以高脂饮食（HFD）为模型，研究胰岛素抵抗对内耳的影响。在一项研究中，对12只C57BL/6J小鼠进行了对照饮食或HFD喂养，并在30天后使用MRI和钆对比剂作为读数来测量内耳内淋巴液室（EFC）的大小。在另一项研究中，用相同的技术在HFD喂养前后，对八只C57BL/6J小鼠的内耳EFC大小进行了评估。HEI-OC1听觉细胞被用作研究Corti器胰岛素信号传导的模型。
HFD喂养导致C57BL/6J小鼠EFC扩增，这是内耳功能障碍的标志。（就是图1和图2的结果）
胰岛素以PI3激酶依赖性方式诱导Ser处的蛋白激酶B（PKB/Akt）磷酸化，而异丙肾上腺素和普通的磷酸二酯酶（PDE）抑制剂IBMX可以抑制PKB的磷酸化。
PDE1B，PDE4D和PDE3B在HEI-OC1细胞中表达并具有催化活性。胰岛素可以减少，而AICAR（AMPK激活剂）可以增加乙酰CoA羧化酶（即新生脂肪形成中的限速酶）的Ser79处的磷酸化。
因此，Corti器可能是胰岛素作用的靶组织，而内耳胰岛素抵抗可能与糖尿病内耳功能障碍有关。
图片结果图1高脂饮食（Highfatdiet,HFD）喂养可诱导C57BL/6J小鼠内淋巴液腔室扩张。（A）内淋巴腔室的相对面积。（B）CD(controldiet)和HFD组的耳朵（平均值±SEM：分别为65.3±2.5和70.4±3.4；p=0.）。（C）CD和HFD组的右耳和左耳（平均值±SEM：64.7±3.7和70.7±4.3;右耳p=0.;左耳66.0±1.1and70.0±3.1;p=0.）。R，对；L，左。（D）通过MRI分析喂食HFD或CD的小鼠的耳蜗。外淋巴看起来是白色，内淋巴看起来是黑色。注意HFD喂食后SV相对面积显着减少。（E）在CD（六只小鼠）和HFD（六只小鼠）上，在8周龄时和30天内从基线的体重变化的时程。
图2高脂饮食（HFD）进食会引起C57BL/6J小鼠内淋巴液腔的扩张。（A）所有耳（T）、右耳（R）和左耳（L）（分别为p=0.（T），0.（R），0.（L））。（B）HFD之前和之后的个体值。（C）HFD之前和之后的个体值（预先设置为1）。（D）进食HFD之前和之后通过MRI分析的与耳蜗图像。注意在喂食HFD后SV的相对面积显着下降，如“方法”部分所述，估计了耳蜗基弯中SM的相对面积，随后将面积比转换为百分比，如A所示。（E）HFD（8只小鼠）在8周龄和30天期间从基线的体重变化的时程。
接下来，作者想要观察胰岛素诱导HEI-OC1细胞中PKB磷酸化情况。
胰岛素在HEIOC1听觉细胞质膜中的活性控制位点Ser（图3A，B）上诱导了PKB的剂量依赖性和时间依赖性磷酸化（图3C）。细胞与肌动蛋白共染色，以确认图像分析是在质膜附近进行的（图3C，上图）。胰岛素诱导的PKB磷酸化被PI3-激酶抑制剂渥曼青霉素，β-肾上腺素受体激动剂异丙肾上腺素和普通PDE抑制剂IBMX阻断（图3D–F）。Rolipram（PDE4抑制剂），8MMIBMX（PDE1抑制剂）或西洛酰胺（PDE3抑制剂）没有显着拮抗胰岛素诱导的作用（数据未显示），尽管各自的PDE亚型被表达（图3G下方）和催化活性（图3G）。上图）在HEI-OC1细胞中。
图3胰岛素可诱导HEI-OC1听觉细胞质膜中的蛋白激酶B（PKB）磷酸化。（A）用不同浓度的ins刺激HEI-OC1细胞10min，然后通过使用PKBSer抗体的蛋白质印迹分析来分析PKB的磷酸化。（B）用1nMins刺激0-40min，然后通过使用PKBSer抗体的蛋白质印迹分析来分析PKB的磷酸化。（C）全内反射荧光（TIRF）成像将细胞与PKBSer抗体和肌动蛋白抗体（上图）或与PKBSer抗体共染色（下面板）。（D）加或不加μM渥曼青霉素（麦芽汁）（在ins前30min）。（E）加或不加30nM异丙肾上腺素（iso）。（F）有或没有μMIBMX，使用PKBSer抗体的蛋白质印迹分析PKB的磷酸化。
图4胰岛素可以减少而AICAR可以增加乙酰辅酶A羧化酶（ACC）的磷酸化。（A-D）HEI-OC1细胞在没有或有1nM胰岛素的情况下刺激0-60分钟（A）或用1mMAICAR（n=3）刺激60分钟（B-D），然后通过Westernblot分析ACC和AMPK的磷酸化状态，并测量AMPK免疫沉淀物中针对肽底物AMARA的AMPK活性状态。印迹代表三至四个独立实验（样品一式两份显示）。对于胰岛素对ACC磷酸化（A）的影响，将20分钟的时间点用于定量。（E）通过免疫抑制测定激素敏感性脂肪酶（HSL）活性。（F）在没有或有10nM胰岛素的情况下，将HEI-OC1细胞刺激0-60分钟。通过使用FAS抗体的蛋白质印迹分析来分析FAS的表达，显示为代表性的印迹。评价
挺有意思的工作，只不过从动物实验结果中内淋巴腔增大到用HEI-OC1细胞来研究胰岛素功能似乎衔接不够流畅。
参考文献P?lbrink,A.-K.,Kopietz,F.,Morén,B.,In’tZandt,R.,Kalinec,F.,Stenkula,K.,G?ransson,O.,Holm,C.,Magnusson,M.,andDegerman,E.().Innerearisatargetforinsulinsignalingandinsulinresistance:evidencefrommiceandauditoryHEI-OC1cells.BMJOpenDiabetesResCare8.
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