STARS-SRF信号通路在脂代谢中的分子调节机制

能量摄入超过能量消耗导致的代谢失调是造成肥胖的主要原因，而肥胖则会诱发糖尿病和心血管疾病等多种慢性疾病。与控制能量的摄取或吸收相比，通过适当地增加机体的能量消耗来预防和治疗肥胖可能更具吸引力。然而，有关肥胖相关的能量消耗的分子调节机制目前仍不清楚。骨骼肌作为调节人体能量代谢的重要器官，在糖和脂类代谢中至关重要。.骨骼肌的胰岛素抵抗是2型糖尿病（T2D）的关键表型，然而其分子机制仍不清楚。本课题通过对STARS KO小鼠进行分析，研究结果表明，STARS KO小鼠对高脂诱导的体重增加不敏感、体脂含量显著降低但净体重没有明显变化、饮食量和骨骼肌总量没有变化；骨骼肌的超微结构也未发生明显改变；慢抽动纤维特异性基因（troponin I，TNN1）的表达量显著增加，而快抽动纤维特异性基因如TNN1与PGC1a的表达却变化不大；葡萄糖耐受有所改善，胰岛素敏感也得以增强；STARS KO小鼠及细胞脂肪酸氧化通路上的诸多基因均明显上调，尤其是Ca2+信号通路的相关基因。在实验过程中我们发现用cyclopiazonic acid(CPA)处理可以显著上调(10倍) STARS mRNA的表达水平。但是如果用钙调蛋白激酶Ⅰ抑制剂KN-93预处理就可以削弱ca2+引起的STAR基因上调,而钙调蛋白激酶Ⅱ抑制剂却不能引起同样的反应；过表达的STARS抑制因子MEF2c和CaN对TNN1启动子的luciferase实验表明MEF2c和CaN能削弱STARS基因引起的TNN1表达量下调；免疫共沉淀结果表明STARS与TNN1可以形成复合体来影响TNN1的表达；而在STARS KO小鼠和WT小鼠中CaN活性没有差异，由以上这些结果我们可以推断出CaN可以通过抑制STARS引起TNN1上调，而STARS可以抑制TNN1的表达。因此，STARS通路改变与胰岛素抵抗有关，这有助于揭示能量消耗的新的分子调节机制，并为研发预防肥胖的新型药物提供科学依据和开辟新的途径。