甲状腺激素对大鼠 GLUT4 葡萄糖转运蛋白基因表达及 NIDDM 的影响

既往研究表明，T3 可协调刺激大鼠混合纤维型骨骼肌中 GLUT4 葡萄糖转运蛋白信使 RNA (mRNA) 和蛋白质的表达，并伴随基础（非胰岛素介导的）葡萄糖摄取的升高。本研究旨在：1) 明确 T3 诱导骨骼肌 GLUT4 表达的精确机制，以及 2) 探讨 T3 对非胰岛素依赖型糖尿病 (NIDDM) 的潜在获益。对甲状腺功能减退的雄性 Sprague-Dawley 大鼠每日腹腔注射 T3（100 micrograms/100 g BW），连续 10 天，使混合纤维型后肢骨骼肌中的 GLUT4 mRNA 和转录水平均增加约 70% (P < 0.05)。随后的转录诱导被确定仅限于红（氧化型）肌纤维（2.5倍；P < 0.05），而 GLUT4 蛋白质在红肌和白（糖酵解型）骨骼肌中均增加。在胰岛素抵抗 Zucker 大鼠的骨骼肌中，GLUT4 mRNA 和蛋白质表达同样可被诱导。更重要的是，T3 治疗完全改善了肥胖动物的高胰岛素血症 (P < 0.001)，尽管其轻度升高的血浆葡萄糖水平未发生显著改变。总之，研究表明 T3 对红骨骼肌中 GLUT4 表达的调控发生在转录水平，而在白肌纤维类型中，它似乎通过另一种转录后机制发挥作用。这些数据还支持了通过激素诱导胰岛素抵抗肌肉中葡萄糖转运蛋白表达的潜力。然而，高水平的 T3 与许多不良副作用相关，尤其是刺激肝糖原异生。尽管如此，未来的研究可能会证明例如亚甲状腺毒性水平具有类似的效果且无副作用，从而可能在降低 NIDDM 患者的高胰岛素血症和高血糖方面找到临床应用。