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Betatrophin对肝脏糖异生的影响及其机制研究
结题报告
批准号:
81570721
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
袁国跃
依托单位:
学科分类:
H0707.糖稳态失衡与靶器官胰岛素抵抗
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
于峰、吴景程、叶菁菁、胡浩、王苏、杨奇超、俞淑琴、薛灏颖、洪霞飞
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中文摘要
肝脏胰岛素抵抗是2型糖尿病发病机制的主要环节,有效抑制肝脏过度糖异生, 减少内源性葡萄糖生成, 是治疗2型糖尿病的重要靶标之一。Betatrophin,近年来新发现的一种分泌蛋白,主要由肝脏组织表达。本课题组前期动物及临床研究发现,在胰岛素抵抗状态,Betatrophin表达显著增高;在原代培养的小鼠肝脏细胞,cAMP、地塞米松促进糖异生,Betatrophin重组蛋白则明显减弱此作用,同时发现其能抑制糖异生途径限速酶PEPCK等基因的表达;以上研究表明,Betatrophin可能直接调控肝脏糖异生。本研究拟进一步从细胞和整体水平观察Betatrophin对肝脏糖异生的影响,并从信号通路、转录调控等方面入手,探明其调控机制。该课题具有源头创新性,通过本项目的实施,有望加深人们对Betatrophin基因功能和作用的理解,丰富肝脏糖异生的调控机制学说,对胰岛素抵抗、2型糖尿病的防治提供帮助。
英文摘要
Hepatic insulin resistance is a key contributor to the pathogenesis of type 2 diabetes. Inhibition of overactivated hepatic gluconeogenesis is a important therapeutic target for the treatment of type 2 diabetes. Betatrophin, a newly identified secreted protein of 198 amino acids, is enriched in the liver and fat of mice. Recently, it has been showed that insulin receptor antagonist S961 caused dramatic insulin resistance in mice, and S961 infusion-mediated insulin resistance was accompanied with a surge in betatrophin mRNA in liver and fat. Our previous study discovered that betatrophin mRNA expression was significantly up-regulated in the livers of ob/ob and db/db mice. We have demonstrated for the first time that serum betatrophin concentrations were significantly increased in newly diagnosed and untreated type 2 diabetes patients compared with the controls, and serum betatrophin was negatively associated with 1/HOMA-IR (insulin sensitivity index) in type 2 diabetes group. In cultured primary liver cells of mice, cAMP and hexadecadrol induced PEPCK and G6Pase genes transcription to initiate gluconeogenesis, while recombinant betatrophin protein inhibited expression of both genes. Based on the findings metioned above, it showed that betatrophin may improve glycemia by direct inhibition of overactivated gluconeogenesis in liver. In the present study, we aim to comprehensively study the effects of betetrophin on hepatic gluconeogenesis in vivo and vitro, and further clarify the molecular mechanisim of betetrophin regulating gluconeogenesis. This study will provide strong evidence for the new role of betatrophin in regulating hepatic gluconeogenesis, and betatrophin may serve as a potential therapeutic target for the treatment of insulin resistance and type 2 diabetes.
肝脏胰岛素抵抗是2型糖尿病发病机制的主要环节,有效抑制肝脏过度糖异生,减少内源性葡萄糖生成,是治疗2型糖尿病的重要靶标之一。Betatrophin,又称ANGPTL8,是近年来新发现的一种含有198个氨基酸的分泌蛋白,在体内主要在肝脏表达。本项目观察了Betatrophin对肝脏糖异生的影响,并探讨了其作用机制。结果发现,在初诊2型糖尿病人群,血清Betatrophin水平显著增加,其与评估肝脏胰岛素敏感性的指标1/HOMA-IR显著负相关。在饥饿状态,Betatrophin在C57BL/6小鼠肝脏低表达,进食后其表达显著增高。db/db糖尿病小鼠肝脏PEPCK、G6Pase等糖异生途径关键催化酶及Betatrophin基因表达均显著增加。在饥饿、进食及胰岛素抵抗状态下,Betatrophin表达的变化趋势与体内胰岛素的变化基本一致,提示其与胰岛素抵抗、肝脏糖异生相关,可能参与肝脏糖异生的调控。进一步利用db/db糖尿病小鼠、高脂喂养联合STZ诱导的2型糖尿病小鼠等动物模型,尾静脉注射Betatrophin过表达腺病毒,分别行葡萄糖耐量试验、胰岛素耐量试验及丙酮酸耐量试验等。结果发现,在这两种糖尿病模型小鼠,Betatrophin过表达后血糖水平均逐渐下降,胰岛素敏感性提高,肝糖异生功能抑制,肝糖原合成增加。分离培养小鼠原代肝细胞,分别予Betatrophin重组蛋白、过表达或敲减腺病毒干预。结果发现,Betatrophin干预可显著抑制肝糖异生,PEPCK、G6Pase基因及蛋白的表达明显下降。同时,研究显示C/EBPα、C/EBPβ等基因的表达显著下降,表明Betatrophin可能通过降低C/EBP等转录因子的表达或活性,抑制糖异生途径关键催化酶的转录。此外,在小鼠原代肝细胞过表达Betatrophin,行转录组测序、Realtime PCR、Western blot 和免疫荧光等实验。结果发现,Betatrophin可能通过调控PI3K/AKT、AMPK等信号通路,抑制肝脏糖异生,改善胰岛素抵抗。本课题增加了人们对Betatrophin基因作用和功能的理解,为胰岛素抵抗、2型糖尿病的防治或治疗药物研发提供帮助。
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
Regulation of angiopoietin-like protein 8 expression under dierent nutritional and metabolic status
不同营养代谢状态下血管生成素样蛋白8表达的调控
DOI:--
发表时间:2019
期刊:Endocrine Journal
影响因子:2
作者:Guo C;Zhao Z;Deng X;Chen Z;Tu Z;Yuan G
通讯作者:Yuan G
C-reactive protein inhibits high-molecular-weight adiponectin expression in 3T3-L1 adipocytes via PI3K/Akt pathway
C反应蛋白通过PI3K/Akt途径抑制3T3-L1脂肪细胞中高分子量脂联素的表达
DOI:10.1016/j.bbrc.2016.01.143
发表时间:2016-03-25
期刊:BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS
影响因子:3.1
作者:Liu, Yuanxin;Liu, Cuiping;Yuan, Guoyue
通讯作者:Yuan, Guoyue
DOI:--
发表时间:2017
期刊:医学研究生学报
影响因子:--
作者:薛灏颖;洪霞飞;王苏;钱唯韵;杨奇超;邓家良;马苏娴;于淑萍;蒋丹;潘瑞蓉;杨玲;王东;袁国跃
通讯作者:袁国跃
DOI:--
发表时间:2016
期刊:江苏大学学报(医学版)
影响因子:--
作者:蒋丹;薛颢颖;王苏;杨奇超;刘媛馨;杨玲;王东;尹卫;庄若;钱唯韵;赵双霞;周立斌;袁国跃
通讯作者:袁国跃
4,5-Diphenyl-2-methyl picolinate induces cellular senescence by accumulating DNA damage and activating associated signaling pathways in gastric cancer.
4,5-二苯基-2-甲基吡啶甲酸通过累积 DNA 损伤并激活胃癌中的相关信号通路来诱导细胞衰老。
DOI:10.1016/j.lfs.2019.116973
发表时间:2019-12
期刊:Life Sci
影响因子:--
作者:Zhao Z;Shang D;Qiu L;Guo C;Li Y;Liu H;Yuan G;Tu Z
通讯作者:Tu Z
PTG介导二甲双胍抑制肝脏糖异生的机制研究
  • 批准号:
    81870548
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    57.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    袁国跃
  • 依托单位:
CRP对脂联素基因表达和分泌的影响及其调控机制研究
  • 批准号:
    81370965
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    16.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    袁国跃
  • 依托单位:
国内基金
海外基金