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胰高糖素样肽-1受体激动剂通过促进血管内皮产生NO进而改善慢性胰岛素抵抗的机制研究
结题报告
批准号:
81670777
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
郑超
依托单位:
学科分类:
H0709.能量代谢调节异常与肥胖
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
邹春鹏、王靓、潘优津、吴笑英、Zhenqi Liu、花文峰、范梦迪、董思思、王良雪
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中文摘要
以胰岛素抵抗(IR)为主要特征的各种代谢性疾病已成为全球性健康威胁。依赖NO的微循环开放是改善骨骼肌IR的关键环节。我们前期研究发现胰高糖素样肽-1受体激动剂(GLP1RA)除促胰岛素分泌外,还可促进IR状态下血管内皮产生NO,提示其在IR时仍可发挥血管舒张作用,结合GLP1RA对高脂喂养的大鼠骨骼肌微循环的灌注改善,由此推测GLP1RA可能通过激活血管内皮GLP1R产生NO,增加微循环灌注,改善或逆转饮食诱导和/或遗传性慢性IR。本研究拟用对照增强超声,胰岛素钳夹,siRNA等技术,观察GLP1RA在体对IR大鼠骨骼肌微血管开放,胰岛素跨膜转运及葡萄糖的摄取,离体对IR内皮cAMP/PKA/eNOS通路的影响,研究创新性从血管扩张和胰岛素的代谢作用耦联的角度揭示GLP1RA增敏胰岛素的新机制,为该药延伸用于广大IR人群提供理论和实验依据。
英文摘要
Insulin resistance and endothelial dysfunction are cardinal features of many metabolic disorders such as type 2 diabetes(T2DM). Insulin vascular and metabolic actions are tightly coupled. To exert its action in muscle, insulin has to be first delivered to the microvasculature nourishing the muscle, and then be transported through the vascular endothelium into the muscle interstitium. Strong evidence has confirmed that altered muscle microvascular perfusion profoundly affects insulin delivery and action in muscle. As such, incretin-based therapy has emerged as a major treatment option for T2DM. Beyond enhancing insulin secretion, incretins have multiple extra-pancreatic actions. Glucagon-like peptide-1 (GLP-1), a major incretin, causes vasodilation, improves endothelial function, and stimulates muscle glucose uptake independent of insulin.We have recently proved that GLP-1, when given acutely, increases muscle glucose uptake by recruiting muscle microvasculature and increasing insulin delivery to muscle. Whether sustained GLP1R activation, using GLP-1 receptor agonist (GLP1RA), also improves muscle microvascular insulin responsiveness and thus metabolic actions of insulin in chronic insulin resistance status has not been studied. In the proposed study, we will examine the effects of sustained GLP1R activation on muscle microvascular blood volume and glucose uptake using a combined contrast-enhanced ultrasound (CEU) and insulin clamp approach in high fat diet (HFD) rats; and we will also examine the direct stimulatory effect of GLP1RA on NO production and cAMP/PKA/eNOS signaling pathway in cultured palmitate induced insulin resistant endothelial cells. These findings will significantly advance our understanding of the physiology and pathophysiology of GLP-1RA and the regulation of muscle microvasculature in chronic insulin resistance. It will also facilitate the design of future studies to prevent and/or treat insulin resistance related diseases .
以胰岛素抵抗(IR)为主要特征的各种代谢性疾病已成为全球性健康威胁。依赖NO的微循环开放是改善骨骼肌IR的关键环节。我们前期研究发现胰高糖素样肽-1受体激动剂(GLP1RA)除了能够促进胰岛素分泌外,还可促进IR状态下血管内皮产生NO,提示NO在IR时仍可发挥血管舒张作用,结合利拉鲁肽对高脂喂养的小鼠下肢动脉循环的灌注改善,由此推测利拉鲁肽可能通过激活血管内皮细胞产生NO,增加微循环灌注,改善或逆转饮食诱导和/或遗传性慢性IR。. 本研究结合体内体外实验,体内实验建立T2DM和T1DM小鼠模型,利拉鲁肽给药后对下肢动脉缺血小鼠的表征影响,通过激光多普勒超声检测后肢血流灌注量。免疫荧光染色、WB检测腓肠肌CD31表达量。体外分离培养内皮祖细胞EPCs,通过成管和划痕实验评估EPCs管样结构形成、迁移能力。WB检测AKT、p-AKT、eNOS、p-eNOS蛋白表达变化。试剂盒测定NO水平。利拉鲁肽可改善糖尿病后肢缺血小鼠下肢血流灌注量且不依赖于降糖作用,其机制可能是通过PI3K/AKT/eNOS/NO通路改善EPCs成管、迁移功能。同时,体外实验进一步发现,利拉鲁肽能抑制高糖作用下人脐静脉内皮细胞(HUVECs)的线粒体自噬,减少线粒体功能损伤,恢复内皮细胞功能。. 本研究从PI3K-Akt-eNOS信号通路与胰岛素抵抗的关系入手,建立了稳定的胰岛素抵抗的小鼠和内皮细胞模型,探究GLP-1RA通过改善内皮细胞NO释放后对改善骨骼肌胰岛素抵抗的作用。我们的结果表明,NO释放的增加有利于改善内皮功能障碍及血管舒张能力,可能为以胰岛素抵抗为特点的代谢和心血管疾病提供新的治疗策略。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:--
发表时间:2018
期刊:医学研究杂志
影响因子:--
作者:洪莹;郑超
通讯作者:郑超
Cytotoxic T lymphocyte associated antigen 4 immunoglobulin prevents the alteration of hemodynamics and the stiffness of kidneys in rats with type 2 diabetes
细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4免疫球蛋白可预防2型糖尿病大鼠的血流动力学改变和肾脏僵硬
DOI:--
发表时间:2018
期刊:International Journal of Clinical and Experimental Medicine
影响因子:0.1
作者:Zou Chun Peng;Wei Kai Neng;Zhao Ying Zheng;Li Xiu Yun;Wang Ping;Zheng Chao;Jiao Yan;Zhao Ya Ping
通讯作者:Zhao Ya Ping
DOI:--
发表时间:2018
期刊:中国儿童保健杂志
影响因子:--
作者:周心禾;郑文文;张杭;郑超
通讯作者:郑超
DOI:10.3969/j.issn.1002-0101.2018.04.024
发表时间:2018
期刊:中国超声医学杂志
影响因子:--
作者:魏凯能;邹春鹏;焦岩;李秀云;郑超;赵雅萍
通讯作者:赵雅萍
DOI:10.1186/s13244-020-00897-0
发表时间:2020-08
期刊:INSIGHTS INTO IMAGING
影响因子:4.7
作者:Li Xiuyun;Kou Hongju;Dong Yanyan;Zheng Chao;Wang Pengfei;Xu Maosheng;Zou Chunpeng;Wang Liang
通讯作者:Wang Liang
GLP-1(32-36)调控EPCs线粒体糖酵解改善糖尿病缺血后血管新生的作用及机制
  • 批准号:
    82370817
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    49万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    郑超
  • 依托单位:
GLP-1通过调控线粒体自噬改善EPCs合成NO促进糖尿病缺血下肢血管新生的作用和机制
  • 批准号:
    82070833
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    53万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    郑超
  • 依托单位:
国内基金
海外基金