ارزيابي اثرات كاهش بيان ژن TNF آلفا بر مقاومت به انسولين القا شده با پالميتات در سلول هاي عضلاني C2C12

Investigating the Effects of TNF-α knockdown Gene on Insulin Resistance in C2C12 Muscle Cells in the Presence and Absence of Palmitate

مقدمه: مقاومت به انسولين نقص اصلي در ديابت نوع 2? و چاقي مي‌باشد. طي اين اختلال تجمع ليپيد همراه با افزايش بيان TNF-? در عضله رخ مي دهد. هدف پژوهش حاضر ارزيابي اثرات كاهش بيان TNF-? بر مولكول هاي كليدي مسير پيام‌رساني انسولين (IRS-1 و Akt) و مقاومت به انسولين در رده‌ي سلول هاي عضلاني C2C12 در حضور و عدم حضور پالميتات بود. مواد و روش ها: براي كاهش بيانTNF-? ، سلول هاي C2C12 با shRNA حاوي توالي آنتي سنس ژن TNF-? موشي ترانسفكت شدند. سپس، ميزان بيان TNF-?، هم‌چنين فسفريلاسيون و بيان پروتيين هاي IRS-1 و Akt با استفاده از آزمون وسترن بلات مورد ارزيابي قرار گرفت. يافته ها: در سلول هاي كاهش بيان يافته TNF-?، ميزان بيان پروتيين TNF-?، 58% كاهش يافت. در شرايط تيمار با پالميتات 5/0 ميلي‌‌مولار و انسولين 100 نانومولار، فسفريلاسيون هاي تحريك شده با انسولين مولكول هاي IRS-1 (Tyr632) وAkt (Ser473) در سلول هاي كاهش بيان يافته نسبت به سلول هاي كنترل، به ترتيب 7/1 و 6/2 بود. نتيجه‌گيري: يافته‌ها نشان داد كاهش بيان TNF-? مي تواند فعاليت عناصر كليدي مسير پيام‌رساني انسولين (IRS-1 و Akt) را افزايش داده و در نتيجه‌ي بهبود مقاومت به انسولين در ميوتيوب ها را سبب گردد. اين يافته ها پيشنهاد مي كنند TNF-? مي تواند به عنوان يك هدف درماني بالقوه در درمان مقاومت به انسولين القا شده با اسيد چرب كه در ديابت نوع 2 و سندروم متابوليك مشاهده مي شود، مورد توجه قرار گيرد.

Introduction: Insulin resistance plays a major role in type 2 diabetes and obesity. In this disorder, lipid accumulation is accompanied by increased TNF-? expression in the muscle. The aims of this study were to evaluate the effects of tumor necrosis factor-? (TNF-?) gene knockdown on key elements of insulin signaling pathway (IRS-1 and Akt) and insulin resistance in C2C12 muscle cells in the presence and absence of palmitate. Materials and Methods: To knockdown protein expression of TNF-?, the C2C12 cells were transfected with the shRNA containing antisense sequence of murine TNF-? gene. The analysis of TNF-? protein expression and phosphorylation and protein levels of IRS-1and Akt were subsequently detected by western blot. Results: In TNF-? knockdown cells, the protein expression level of TNF-? was reduced by 58%. Under treatment with palmitate, insulin stimulated phosphorylation of IRS-1 (Tyr632) and Akt (Ser473) in knockdown cells was increased 1.7 and 2.6 fold, respectively, compared to the controls. Conclusions: Our findings showed that decreasing the TNF-? protein level can enhance the activity of the important elements of insulin signaling pathway (IRS-1 and Akt), leading to the improvement of insulin resistance in myotubes, data suggesting that TNF-? may potentially be a therapeutic target for fatty acid induced insulin resistance observed in type 2 diabetes and metabolic syndrome.