肝X 受體信號通路對糖代謝的調(diào)控機制研究.pdf

1、糖尿病是一種最常見的內(nèi)分泌代謝疾病，目前臨床上最常見的是1型和2型糖尿病。既往對糖尿病發(fā)病機制的研究主要集中在其易感基因和胰島素的信號通路方面，具有一定的局限性。近年來，眾多研究發(fā)現(xiàn)，核受體作為一種細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)錄因子，對機體的代謝起著重要的調(diào)節(jié)作用。肝臟是調(diào)節(jié)糖代謝最主要的器官，肝X受體（Liver XReceptor，LXR）作為核受體超家族成員之一，在肝內(nèi)具有豐富的表達(dá)。目前，國外在體內(nèi)和體外的大量研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用LXR激動劑后，可以改

2、善糖耐量和增加胰島素敏感性。因此，LXR可能參與著糖代謝的過程，但具體機制尚未明了。目前國外大量研究主要集中在ob/ob小鼠，db/db小鼠，ZDF大鼠等基因缺陷的特殊動物模型在應(yīng)用LXR激動劑后LXR的變化，不能完全反映人體不同糖代謝狀態(tài)下LXR信號通路的變化情況，具有一定局限性。 本課題旨在研究LXR在1型糖尿病、肥胖和肥胖伴2型糖尿病大鼠中的表達(dá)情況及其信號通路對糖代謝的調(diào)節(jié)機制，為進(jìn)一步完善糖代謝紊亂的病理生理機制和尋找

3、臨床治療新靶點提供實驗室依據(jù)。 第一部分、LXR在不同糖代謝狀態(tài)下的表達(dá)及其對肝糖代謝的影響研究 目的：LXR在不同糖代謝狀態(tài)下肝內(nèi)表達(dá)的變化情況及其對肝糖代謝限速酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（PEPCK）mRNA和葡萄糖激酶（GCK）mRNA表達(dá)的調(diào)節(jié)，闡明LXR信號通路對糖代謝的調(diào)控機制。 材料和方法：選用雄性SD大鼠55只作為研究對象，隨機分為普通飼料喂養(yǎng)組25只和高脂飼料喂養(yǎng)組30只。高脂喂養(yǎng)三月后形成肥胖大

4、鼠模型。給大鼠行MRI檢查，觀察腹腔脂肪堆積情況。檢查完畢后，將普通飼料喂養(yǎng)組大鼠隨機分為正常對照（CON）組和誘導(dǎo)成模為1型糖尿?。═1DM）組，再將高脂飼料喂養(yǎng)組大鼠隨機分為肥胖（OB）組和誘導(dǎo)成模為肥胖伴2型糖尿病（OB+T2DM）組。將CON組、OB組和OB+T2DM組大鼠行正葡萄糖高胰島素鉗夾實驗，以明確是否存在胰島素抵抗。在實驗過程中，由于STZ毒性，插管失敗、麻醉死亡、取血失敗、鉗夾實驗達(dá)不到穩(wěn)態(tài)等原因，最終每組各9只大鼠

5、入組。 測定各組大鼠的體重、血糖、膽固醇、甘油三酯和血皮質(zhì)酮濃度，了解代謝狀態(tài)。然后再將各組大鼠處死，選取肝臟組織作為研究臟器。 肝臟病理檢查觀察大鼠肝細(xì)胞脂肪變性的情況。應(yīng)用實時定量-聚合酶鏈反應(yīng)（Real-Time PCR）的方法分別測定各組大鼠肝臟LXRmRNA、PEPCK mRNA和GCK mRNA的表達(dá)情況，應(yīng)用Western Blot測定肝臟LXR蛋白質(zhì)的表達(dá)。 結(jié)果：從各組大鼠的體重變化來看，OB組

6、（782±82.49g）和OB+T2DM組（727.22±49.97g）顯著高于CON組（475.83±7.36g）和T1DM組(502.50±50.07g)，p﹤0.05。從各組大鼠的血糖變化來看，T1DM組（23.41±3.48mmol/L）和OB+T2DM組（19.41±1.85mmol/L）顯著高于CON組（4.9±0.25mmol/L）和OB組（6.15±0.51mmol/L），p﹤0.05。T1DM組血糖（23.41±3.4

7、8mmol/L）高于OB+T2DM組（19.41±1.85mmol/L），但統(tǒng)計學(xué)無顯著性差異。從各組大鼠的甘油三酯變化來看，T1DM組（3.08±0.70mmol/L）顯著高于CON組（0.34±0.16mmol/L）、OB組（0.76±0.48 mmol/L）和OB+T2DM組（1.69±0.50mmol/L），p﹤0.05。OB+T2DM組（1.69±0.50mmol/L）顯著高于CON組（0.34±0.16 mmol/L）和OB

8、組（0.76±0.48 mmol/L），p﹤ 0.05 。從各組大鼠的膽固醇變化來看，OB+T2DM組（2.41±0.75mmol/L）顯著高于CON組（0.76±0.25mmol/L）、OB組（1.76±0.32mmol/L）和T1DM組（1.24±0.53mmol/L），p﹤0.05。OB組（1.76±0.32mmol/L）顯著高于CON組（0.76±0.25mmol/L）和T1DM組（1.24±0.53mmol/L），p﹤0.05

9、。 高脂喂養(yǎng)組大鼠MRI示腹腔內(nèi)脂肪明顯增多。 正葡萄糖高胰島素鉗夾實驗示OB和OB+T2DM組大鼠存在胰島素抵抗，p<0.05。 高脂喂養(yǎng)組大鼠肝臟病理切片示存在肝脂肪變性。 各組大鼠肝臟組織內(nèi)LXR mRNA表達(dá)T1DM組（-5.06±0.79），OB組（-5.14±0.49），OB+T2DM組（-4.91±0.48）均較CON組（-5.84±0.75） 顯著升高，p﹤0.05，其中OB+T2

10、DM組的LXR mRNA為四組中升高幅度最顯著。Western Blot結(jié)果顯示各組LXR蛋白表達(dá)量和轉(zhuǎn)錄水平一致。OB+T2DM組和T1DM組大鼠肝臟組織的PEPCK mRNA表達(dá)（1.86±0.50和1.97±0.62）較CON組（1.36±0.45）明顯上調(diào)，P<0.05，OB組大鼠的PEPCK mRNA表達(dá)（0.47±0.47）較CON組（1.36±0.45） 明顯下降，P<0.05。各組間比較OB+T2DM組和T1DM

11、組大鼠肝臟組織的PEPCK mRNA表達(dá)（1.86±0.50和1.97±0.62）較OB組（0.47±0.47） 明顯上升，P<0.05。與CON組（-9.20±0.61）相比，OB+T2DM組和T1DM組大鼠肝臟組織的GCK mRNA表達(dá)（-10.19±1.12和-14.35±1.33）明顯下降，P<0.05。OB組大鼠的GCK mRNA表達(dá)（-8.13±0.87）較CON組（-9.20±0.61）明顯上升P<0.05。各組間

12、比較顯示OB+T2DM組和T1DM組大鼠肝臟組織的GCK mRNA表達(dá)（-10.19±1.12和-14.35±1.33）較OB組（-8.13±0.87）明顯下降，P<0.05。 結(jié)論：LXR作為配體依賴性核受體可能通過感受血糖和血脂這兩個內(nèi)源性配體量的增加而上調(diào)自身表達(dá)。在非糖尿病階段，LXR可能作為一個糖代謝的保護(hù)性受體，通過調(diào)節(jié)肝糖代謝的限速酶，使血糖保持穩(wěn)態(tài)。進(jìn)入糖尿病階段后，LXR的保護(hù)作用并不能逆轉(zhuǎn)因胰島素不足所致的糖

13、代謝相關(guān)限速酶的異常改變，最終出現(xiàn)血糖升高。 第二部分、LXR在肝糖代謝中對11β-HSD1的調(diào)節(jié)作用研究 目的：LXR在不同糖代謝狀態(tài)下對糖皮質(zhì)激素活化的關(guān)鍵酶11β-羥基類固醇脫氫酶1（11β-HSD1）mRNA和糖皮質(zhì)激素受體（GR）mRNA表達(dá)的調(diào)節(jié)，闡明11β-HSD1和GR在LXR信號通路中對糖代謝的調(diào)控機制。 材料和方法：實驗大鼠分組和成模方法同第一部分，測定各組大鼠不同時間點（9am、1pm、6p

14、m）血皮質(zhì)酮濃度，了解大鼠皮質(zhì)酮的節(jié)律和代謝情況。應(yīng)用Real-Time PCR的方法測定大鼠肝臟組織中11β-HSD1 mRNA和GR mRNA的表達(dá)情況。 結(jié)果：各組大鼠血皮質(zhì)酮節(jié)律檢查示其節(jié)律和濃度無明顯差異。 三組實驗大鼠11β-HSD1 mRNA表達(dá)（T1DM組-2.22±0.52,OB組-2.20±0.59,OB+T2DM組-2.71±0.48）均較CON組（-1.54±0.72）顯著降低，p＜0.05。GR