熟三七总皂苷调控胰高血糖素介导的cAMP/NIK/NF-κB2通路抑制肝糖生成的作用及机制研究
批准号:
81603353
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
18.0 万元
负责人:
刘群
依托单位:
学科分类:
H3211.中药内分泌与代谢药理
结题年份:
2019
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
郭常润、张文松、张飞格、赵艺静、应昂
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中文摘要
胰高血糖素在维持血糖稳态中和胰岛素发挥同等重要作用。临床发现胰高血糖素调节紊乱与2型糖尿病的发生发展密切相关。申请人前期研究发现三七蒸制成熟三七过程中发生脱糖脱水反应,产生大量稀有皂苷,具有更强的降糖效果,尤其可降低急性胰高血糖素模型小鼠血糖的升高,熟三七总皂苷亦可抑制肝组织内cAMP生成、抑制炎症相关蛋白NF-κB2的表达。本项目提出假说:熟三七总皂苷可调控胰高血糖素/cAMP/ NIK/NF-κB2通路抑制肝糖生成,拟开展以下内容:1)采用胰高血糖素相关动物、细胞模型,评价熟三七总皂苷的体内外降糖作用及对糖异生的影响;2)结合基因沉默与过表达技术,阐明总皂苷对cAMP/NIK/NF-κB2通路的干预作用及对cAMP的调节机制;3)系统研究皂苷间的交互作用,发现熟三七中协同降糖皂苷组合。研究成果将揭示熟三七总皂苷通过调节胰高血糖素相关通路抑制肝糖生成的新机制,为降糖药物发现提供新思路。
英文摘要
Hormone glucagon, as well as insulin, plays an important role in maintaining glucose homeostasis. The development and progression of diabetes mellitus type 2 is closely associated with glucagon dysfunction. Compared with crude notoginseng, steamed notoginseng contains novel rare ginsenosides produced by the stepwise deglycosylation and dehydration during processing. Steamed notoginseng shows significant anti-diabetic effects, which proved via glucagon regulation in vivo. Total ginsenosides can inhibit the activation of cAMP and NF-κB2 in liver, indicating the hypoglycemic effect may be related to the glucagon/cAMP /NIK/NF-κB2 pathway. Based on these previous works, this project is aimed to investigate the hypoglycemic effects of total ginsenosides and its glucagon dependent molecular mechanism. The major contents include:1) a series of glucagon-induced animal and cell models were applied to verify the effects of total ginsenosides on hyperglycemia and gluconeogenesis 2) to elucidate the intervention effect of ginsenosides on glucagon mediated cAMP/NIK/NF-κB2 signaling pathway; 3) to discover the potential interactions among the identical or different structural type ginsenosides. The results will reveal the mechanism of total ginsenosides in maintaining glucagon steady state, and provide new strategies for anti-diabetic drugs discovery.
本研究以胰高血糖素介导的肝糖异生为出发点,以新的分子作用机制及熟三七中皂苷成分的干预作用为核心,取得了两个重要科学发现:(1)从临床数据出发,利用长期高脂饲喂、短期高脂饲喂和胰高血糖素刺激等多种动物模型诱导小鼠肝糖异生的过度激活,采用基因沉默技术进行全身或肝脏特异性敲降,发现敲降p52能够明显改善小鼠肝糖异生的过度激活,证实了p52在胰高血糖素介导的肝糖异生中发挥着重要作用。在分子机制上,发现胰高血糖素可以直接激活p52并促进p52入核,p52抑制PDE4B转录从而使PDE4B表达下降,引起细胞内cAMP的堆积,通过PKA-CREB通路启动糖异生关键酶,放大胰高血糖素信号通路。熟三七皂苷Rb1能够抑制高脂饲喂和胰高血糖素直接刺激造成的糖异生过度激活,且部分依赖于抑制p52的活化发挥降糖作用;(2)发现熟三七中皂苷Rg1可以减轻高脂小鼠体重,降低空腹血糖,改善口服糖耐量与丙酮酸耐量,降低血清胰高血糖素含量。在机制上,Rg1可以促进肝组织Akt的磷酸化并与核转录因子FoxO1直接结合,下调糖异生关键酶G6Pase和PEPCK的表达,降低肝糖产生。进一步通过免疫共沉淀、激光共聚焦等方法,结合Akt siRNA、Akt抑制剂及活性位点突变,发现Rg1可以选择性激活Akt Ser473位点,抑制FoxO1入核及转录活性,进而降低肝糖输出;共发表标注该项目的SCI论文3篇,包括Nature Communications 1篇(IF=10),Theranostics 1篇(IF=8)、The American Journal of Chinese Medicine 1篇(IF=3)。协助培养博士研究生1名,硕士研究生5名。
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
American Ginseng and Asian Ginseng Intervention in Diet-Induced Obese Mice: Metabolomics Reveals Distinct Metabolic Profiles
西洋参和亚洲人参对饮食诱导的肥胖小鼠的干预:代谢组学揭示了不同的代谢特征
DOI:10.1142/s0192415x19500411
发表时间:2019
期刊:American Journal of Chinese Medicine
影响因子:5.7
作者:Zhang Wen Song;Pan An;Yang Liu;Cai Yuan Yuan;Liu Bao Lin;Li Ping;Qi Lian Wen;Li Jing;Liu Qun
通讯作者:Liu Qun
Inactivation of NF-kappa B2 (p52) restrains hepatic glucagon response via preserving PDE4B induction
NF-kappa B2 (p52) 失活通过保留 PDE4B 诱导来抑制肝胰高血糖素反应
DOI:10.1038/s41467-019-12351-x
发表时间:2019
期刊:Nature Communications
影响因子:16.6
作者:Zhang Wen Song;Pan An;Zhang Xu;Ying Ang;Ma Gaoxiang;Liu Bao Lin;Qi Lian Wen;Liu Qun;Li Ping
通讯作者:Li Ping
Ginsenoside Rg1 Inhibits Glucagon-Induced Hepatic Gluconeogenesis through Akt-FoxO1 Interaction.
人参皂苷 Rg1 通过 Akt-FoxO1 相互作用抑制胰高血糖素诱导的肝糖异生
DOI:10.7150/thno.18788
发表时间:2017
期刊:Theranostics
影响因子:12.4
作者:Liu Q;Zhang FG;Zhang WS;Pan A;Yang YL;Liu JF;Li P;Liu BL;Qi LW
通讯作者:Qi LW
基于肝分泌因子FGL1介导的肝-肾轴探讨丹参-三七药对“泄浊消癥”改善糖尿病肾病的作用机制
- 批准号:82374103
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:48万元
- 批准年份:2023
- 负责人:刘群
- 依托单位:
人参-黄连药对通过促进脂肪酸β-氧化及酮体生成抑制肝糖异生的作用机制研究
- 批准号:82174036
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55万元
- 批准年份:2021
- 负责人:刘群
- 依托单位:
丹参-三七药对协同抑制线粒体丙酮酸转运和谷氨酰胺分解干预肝纤维化的作用及机制研究
- 批准号:81973550
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:刘群
- 依托单位:
国内基金
海外基金















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