MicroRNA-143通过调控FGF21介导运动改善子代糖代谢的作用和机制研究

批准号:
81800703
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
21.0 万元
负责人:
郑佳
依托单位:
学科分类:
H0708.糖尿病
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
吴红花、袁晓勇、邵一珉、赵腾、果佳、张玲
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
微信扫码咨询
中文摘要
母体不良营养状态能显著增加子代成年期发生糖尿病的风险,然而目前关于母代早期干预对子代糖代谢的影响及机制研究甚少。本研究前期工作表明:母鼠孕期高脂饮食能够导致子代出现糖代谢紊乱;母代运动干预能够有效改善子代成年期糖代谢异常;进一步发现miR-143可能通过靶向作用于成纤维细胞生长因子21(FGF21)起重要调控作用,但其中具体的机制尚不明确。本研究拟在此基础上开展母代早期干预及机制研究,通过建立跨代运动小鼠模型观察母鼠妊娠前期和妊娠期自主跑轮运动对子代糖代谢的保护效应;利用双荧光素酶系统明确miR-143与FGF21特异性结合;结合体外及体内实验,通过沉默或过表达miR-143,探讨miR-143/FGF21对子鼠糖耐量及糖异生的影响及调控机制,阐明miR-143/FGF21在母代运动改善子代糖代谢跨代效应中的作用。从全新的视角开展母代早期干预及机制研究,为糖尿病早期干预和预防提供理论依据。
英文摘要
Maternal poor nutrition can significantly increase the risks of developing diabetes in adult offspring. However, researches about the influences and mechanisms of maternal early intervention on glucose metabolism in offspring are limited. Our preliminary work showed that maternal high-fat diet during pregnancy could result in abnormal glucose metabolism in offspring mice. Maternal exercise intervention could effectively ameliorate glucose disorders in offspring. Further studies indicated that miR-143 potentially played an important role in this process by targeting to fibroblast growth factor 21 (FGF21). Based on these findings, our present study aimed to observe the protective effects of maternal voluntary wheel running before and during pregnancy on glucose metabolism in offspring. Subsequently, we will further investigate the effects of miR-143/FGF21 on glucose tolerance and gluconeogenesis potency in offspring mice by silencing or overexpression of miR-143 in vitro and in vivo, respectively. We further aimed to elucidate the underlying mechanisms of miR-143/FGF21 in glucose metabolism in offspring exposed to maternal exercise. From a novel perspective, we will carry out the maternal early intervention studies, and it is expected to provide an important theoretical basis for the early intervention and prevention of diabetes.
大量研究表明生命早期不良的发育环境能显著增加成年期患糖尿病等代谢性疾病的风险,而表观遗传学可能是这一“胎儿代谢编程”的重要分子机制。本研究创新性地开展了生命早期不良营养环境的干预研究,通过建立跨代运动小鼠模型,动态观察了母代妊娠前期和妊娠期自主跑轮运动对子代生命不同阶段(出生至24周龄)糖脂代谢的保护效应,包括定期监测体重、摄食量、空腹血糖、随机血糖、糖耐量、胰岛素耐量等。结果发现母鼠妊娠前期和妊娠期高脂饮食能够导致子代出现糖脂代谢紊乱,主要表现为糖耐量异常和胰岛素抵抗。而母代妊娠前期(妊娠前4周)和妊娠期(妊娠期3周)自主跑轮运动对子代在生命早期(3周龄)及成年期(8周龄、12周龄)糖耐量无明显改善作用,而这种保护作用(包括增加糖耐量、减少胰岛素抵抗)在生命中后期(16周龄)才开始出现,并且能持续存在至24周龄。此外,我们的研究发现:母代妊娠前期和妊娠期自主跑轮运动可以减少子鼠内脏脂肪含量,并且同时能增加子代棕色脂肪的含量。进一步对子鼠内脏脂肪进行miRNA测序,结果显示高脂运动组子鼠较非运动组有13个miRNA的表达发生显著改变(|fold change| >2.0 并且 P <0.05),其中miR-292a-3p、miR-292a-5p、miR-294-3p、miR-129-1-3p、miR-92b-3p、miR-194-2-3p、miR-192-5p、miR-194-5p、miR-298-5p等9个miRNA的表达发生上调,miR-215-5p、miR-2137、miR-5126、miR-292a-3p等4个miRNA发生下调,进一步运用生物信息学对13个差异miRNA的靶基因进行通路富集,发现集中在甘油磷脂代谢通路、自噬、鞘糖脂代谢通路、脂肪酸生物合成等信号通路上。以上研究提示母代妊娠前期和妊娠期运动对子代糖脂代谢有远期保护作用。本研究从全新的视角开展生命早期不良“代谢编程”的干预及机制研究,为糖尿病的早期干预可提供一定的理论基础。
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
Maternal high-fat diet regulates glucose metabolism and pancreatic cell phenotype in mouse offspring at weaning
母体高脂饮食调节断奶时小鼠后代的葡萄糖代谢和胰腺细胞表型
DOI:--
发表时间:2020
期刊:PeerJ
影响因子:2.7
作者:Jia Zheng;Ling Zhang;Ziwei Wang;Junqing Zhang
通讯作者:Junqing Zhang
DOI:10.1097/cm9.0000000000000731
发表时间:2020-03
期刊:Chinese Medical Journal
影响因子:6.1
作者:Jia Zheng;Li-Yuan Zhou;Xin-Hua Xiao
通讯作者:Xin-Hua Xiao
DOI:--
发表时间:2020
期刊:中国糖尿病杂志
影响因子:--
作者:郑佳;张玲;张俊清
通讯作者:张俊清
Maternal and paternal exercise regulate offspring metabolic health and beta cell phenotype
母亲和父亲的运动调节后代代谢健康和 β 细胞表型
DOI:10.1136/bmjdrc-2019-000890
发表时间:2020-02
期刊:BMJ Open Diabetes Res Care
影响因子:--
作者:Jia Zheng;Ana Barbara Alves-Wagner;Kristin I Stanford;Noah B Prince;Kawai So;Joram D Mul;Ercument Dirice;Michael F Hirshman;Rohit N Kulkarni;Laurie J Goodyear
通讯作者:Laurie J Goodyear
Long-Term Effects of Maternal Low-Protein Diet and Post-weaning High-Fat Feeding on Glucose Metabolism and Hypothalamic POMC Promoter Methylation in Offspring Mice.
母体低蛋白饮食和断奶后高脂喂养对子代小鼠葡萄糖代谢和下丘脑 POMC 启动子甲基化的长期影响
DOI:10.3389/fnut.2021.657848
发表时间:2021
期刊:Frontiers in nutrition
影响因子:5
作者:Zheng J;Zhang L;Liu J;Li Y;Zhang J
通讯作者:Zhang J
国内基金
海外基金
