二甲雙胍促肝臟瘦素受體基因表達(dá)上調(diào)血漿可溶性瘦素受體的初步研究.pdf

1、背景:
　　2型糖尿病(T2DM)是一種常見的內(nèi)分泌代謝疾病，占糖尿病(DM)總發(fā)病率的90％～95％，是遺傳和環(huán)境因素共同作用導(dǎo)致的復(fù)雜疾病。近年來，因環(huán)境及生活方式的改變，T2DM在我國呈爆發(fā)式增長，目前我國已成為糖尿病第一大國。胰島素抵抗是T2DM發(fā)病的重要機(jī)制也是其重要特征。大量研究證實(shí)，肥胖與T2DM緊密相關(guān)，肥胖尤其是中心性肥胖是T2DM的獨(dú)立重要危險(xiǎn)因素。隨著體脂的增加，肥胖患者通常表現(xiàn)為血漿瘦素水平升高，而血漿sL

2、R（soluble leptin receptor，可溶性瘦素受體）水平顯著降低的特點(diǎn)。瘦素由脂肪組織分泌，具有調(diào)節(jié)攝食、糖脂代謝及免疫炎癥等諸多功能。sLR是人體血漿中結(jié)合瘦素的最主要血漿蛋白，調(diào)節(jié)瘦素的生物功能。多項(xiàng)研究顯示，血漿sLR水平降低與肥胖T2DM患者血糖、低密度脂蛋白膽固醇、血壓等代謝綜合征指標(biāo)升高呈負(fù)相關(guān)，經(jīng)過手術(shù)、控制飲食、體育鍛煉等措施降低體重后，血漿sLR水平顯著升高，提示血漿sLR水平可能作為肥胖T2DM患者代

3、謝狀態(tài)改善的生化指征。我們前期采用二甲雙胍干預(yù)高脂喂養(yǎng)的胰島抵抗小鼠及初診T2DM病人，均發(fā)現(xiàn)二甲雙胍能顯著上調(diào)血漿sLR的水平，但其機(jī)制尚未闡明。
　　已知，人體血漿sLR來源于膜型LR（leptin receptor，瘦素受體）胞外域水解脫落，人體中存在四種LR亞型，即LR-a、LR-b、LR-c及LR-d，它們均由同一基因(LR)編碼，轉(zhuǎn)錄后經(jīng)RNA差異剪接后生成。其中，LRb是傳遞瘦素信號的唯一全長型瘦素受體。小鼠體內(nèi)還存

4、在其他亞型的瘦素受體，如膜型LR-f及分泌型LR-e。已有報(bào)道，肝臟是瘦素受體表達(dá)量最高的外周組織器官，在調(diào)節(jié)血漿sLR水平中具有重要作用。此外，腎臟組織中也存在豐富的瘦素受體。對于水解LR的酶總體上了解較少。近期報(bào)道，ADAM10(A Disintegrin And Metalloproteinase10，解聚素樣金屬蛋白酶10)、ADAM17參與了LR的水解脫落過程，其中ADAM10起主要作用。但二甲雙胍是否通過上調(diào)瘦素受體及其水解

5、酶的基因表達(dá)上調(diào)sLR的水平，目前尚未見報(bào)道。為此，本研究通過觀察二甲雙胍對小鼠肝臟、腎臟組織瘦素受體總量(LRt)及四種主要膜型受體(LRa，LRb，LRc，LRd)的基因表達(dá)，同時(shí)觀察該藥物對解聚素樣金屬蛋白酶ADAM10及ADAM17的基因表達(dá)以及其蛋白水平的改變，擬初步闡明二甲雙胍上調(diào)血漿可溶性瘦素受體的可能機(jī)制。
　　方法:
　　42只C57BL/6小鼠（6～8周齡，體重17.02±1.91g）用隨機(jī)數(shù)字表法隨機(jī)分

6、為2組，分別給予正常飲食及高脂飲食喂養(yǎng)5月后，各組再以隨機(jī)數(shù)字表法分為3亞組，分別給予蒸餾水及低劑量(50mg/kg.d)、高劑量(200mg/kg.d)二甲雙胍灌胃（1次/天，共計(jì)15d），處死后取各組小鼠肝臟、腎臟組織存于-80℃冰箱[18]。剔除喂養(yǎng)過程中死亡小鼠，根據(jù)飲食和蒸餾水、二甲雙胍劑量的不同處理共為6亞組，如下所示:正常飲食—蒸餾水組(CD-W，n=7);正常飲食—低劑量二甲雙胍組(CD-LM，n=7);正常飲食—高劑量

7、二甲雙胍組(CD-HM，n=7);高脂飲食—蒸餾水組(HF-W，n=5);高脂飲食—低劑量二甲雙胍組(HF-LM，n=6)，高脂飲食—高劑量二甲雙胍組(HF-HM，n=7)。Q-PCR檢測各小組肝臟、腎臟組織瘦素受體(LRt，LRa，LRb，LRc，LRd)及(ADAM10、ADAM17)的基因表達(dá)水平，Western-Blot檢測各組肝臟、腎臟組織ADAM10、ADAM17蛋白表達(dá)水平。
　　結(jié)果:
　　1.二甲雙胍能劑量

8、依賴性上調(diào)肝臟組織瘦素受體基因的表達(dá)，而對腎臟組織瘦素受體基因的表達(dá)無顯著影響。肝臟組織瘦素受體總量LRt mRNA的相對表達(dá)量分別為:CD組[CD-W vs CD-LM vs CD-HM,1.04±0.34 vs1.63±0.18 vs5.26±0.89(P＜0.01)];HF組[HF-W vs HF-LM vs HF-HM,2.25±0.10 vs4.96±0.88(P＜0.05) vs9.11±1.33(P＜0.01)]。

9、　　2.肝臟中受二甲雙胍上調(diào)的膜型瘦素受體亞型主要是三種，即LRa{CD組[1.02±0.24 vs1.42±0.47 vs2.92±0.68(P＜0.05)];HF組[1.13±0.62 vs2.80±0.18(P＜0.05)vs6.04±1.00(P＜0.01)]}、LRc{CD組[1.00±0.06 vs1.02±0.13 vs1.97±0.25(P＜0.01)];HF組[0.97±0.12 vs2.60±0.18(P＜0.01)

10、 vs4.58±0.11(P＜0.01)]}、LRd{CD組[1.02±0.25vs0.69±0.27 vs2.48±0.15(P＜0.01)]; HF組[1.22±0.23 vs2.55±0.16(P＜0.01) vs4.82±0.03(P＜0.01)]}。
　　3.肝臟長型跨膜瘦素受體LRb mRNA在二甲雙胍處理前后的CD組小鼠中并無顯著變化（1.02±0.30 vs0.69±0.16 vs0.32±0.09），有趣的是，高

11、劑量處理的HF組小鼠肝臟中，LRb mRNA明顯上調(diào)[0.69±0.26 vs0.77±0.15 vs2.39±0.59(P＜0.01)]。
　　4.二甲雙胍對腎臟組織中瘦素受體的mRNA表達(dá)無論在正常飲食組或高脂組均無顯著影響LRt[CD組（1.06±0.43 vs1.03±0.32 vs0.85±0.08）;HF組（0.37±0.13 vs0.36±0.17 vs0.74±0.27）]，LRa[CD組（1.05±0.45 vs

12、0.87±0.22 vs0.36±0.07）;HF組（0.56±0.21 vs0.57±0.23 vs0.57±0.08）]，LRb{CD組[1.00±0.15 vs0.58±0.16(P＜0.01)vs0.12±0.02(P＜0.01)];HF組（0.14±0.04 vs0.08±0.05 vs0.08±0.03）}，LRc[CD組（1.03±0.32 vs1.05±0.16 vs0.40±0.06）;HF組（0.69±0.25 vs

13、0.67±0.21 vs0.48±0.14）]，LRd{CD組[1.11±0.52 vs0.79±0.18 vs0.44±0.14(P＜0.05)];HF組（0.28±0.07 vs0.21±0.04 vs0.67±0.13)｝。
　　5.二甲雙胍對肝臟及腎臟組織中ADAM10的mRNA[肝臟:CD組（1.02±0.22vs1.06±0.14 vs0.76±0.10）;HF組（0.79±0.14 vs0.82±0.07 vs0.8

14、8±0.05）]{腎臟:CD組[1.01±0.17 vs0.95±0.16 vs0.56±0.16(P＜0.05)];HF組（0.38±0.19 vs0.23±0.04vs0.33±0.09）}、ADAM17[肝臟:CD組（1.00±0.01 vs1.07±0.07 vs0.85±0.09）;HF組（0.81±0.02 vs0.82±0.06 vs0.84±0.09）]{腎臟:CD組[1.02±0.29 vs1.00±0.08vs0.4

15、2±0.07(P＜0.05)];HF組（0.40±0.18 vs0.21±0.06 vs0.40±0.16）}及蛋白表達(dá)水平均無顯著影響。
　　結(jié)論:
　　1、二甲雙胍對肝臟組織的LR基因表達(dá)有上調(diào)作用，但對腎臟組織無此作用。
　　2、二甲雙胍上調(diào)血漿sLR是通過上調(diào)肝臟組織LR基因表達(dá)實(shí)現(xiàn)的，但對產(chǎn)生sLR的水解酶ADAM10、ADAM17基因及蛋白的表達(dá)均無上調(diào)作用。
　　3、二甲雙胍上調(diào)血漿sLR可能是通過