信号肽序列受体1(SSR1)调节胰岛素前体进出内质网的作用及其分子机制
批准号:
82100865
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
李新
依托单位:
学科分类:
糖尿病
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
李新
中文摘要
前胰岛素原跨内质网膜转位进入内质网和胰岛素原从内质网向高尔基体的前向转运,是胰岛β细胞合成成熟胰岛素的关键环节。最新研究表明,多种基因和环境因素可通过影响上述胰岛素前体进出内质网的效率,导致胰岛素合成的减少和糖尿病的发生,但具体机制有待阐明。我们的前期研究证实,2型糖尿病相关基因编码的SSR1在β细胞系的胰岛素合成中至关重要,但是SSR1对胰岛素合成影响的分子机制及其对机体血糖稳态的作用尚不明确。本项目利用β细胞特异性敲除SSR1小鼠,在明确SSR1调节胰岛素生物合成早期通路的分子机制的同时,阐明SSR1在正常生理和增龄情况下,维持β细胞功能和机体血糖稳态中作用,并进一步探究其在机体能量过负荷条件下,对β细胞代偿功能的影响及其病理生理学基础。本研究将加深对SSR1作用机制的理解,明确其在病理和生理条件下对β细胞功能维持和机体血糖稳态的作用,揭示其功能不足所致糖尿病的分子机制。
英文摘要
Insulin precursors translocation across endoplasmic reticulum membrane into lumen and subsequently transporting to Golgi are the critical steps of insulin maturation in pancreatic β cells. Recent studies have shown that many genetic and environmental factors can affect the efficiency of insulin precursors translocation in and out of the endoplasmic reticulum, leading to the reduction of insulin biosynthesis and the occurrence of diabetes. We have recently reported that SSR1, a type 2 diabetes-associated gene, is required for insulin biosynthesis in β cell lines. However, the pathophysiological significance of SSR1 in maintaining normal β cells function and glucose homeostasis remains unknown. By establishing a pancreatic β cell specific SSR1 knockout (SSR1 βKO) mouse line, in this study, we aim to elucidate the role of SSR1 in maintaining β cell function and glucose homeostasis under normal physiology and aging conditions, and further explore its effect on compensatory function and pathophysiological basis of β cells under metabolic stress. These results will provide the first in vivo evidence that ablation of SSR1 leads to defects in insulin production and glucose intolerance. This study will not only reveal pathophysiological significance of SSR1 in maintaining β cell function, but also provide insight into pathogenesis of type 2 diabetes associated with impaired SSR1 function.
胰岛素生物合成的高效性依赖于前胰岛素原跨内质网膜转位及胰岛素原从内质网向高尔基体的转运,这一过程的精确调控对于维持β细胞功能和血糖稳态至关重要,但其分子机制尚未完全阐明。本项目聚焦2型糖尿病相关基因SSR1,通过构建β细胞特异性SSR1敲除小鼠模型,系统揭示了SSR1在胰岛素合成、β细胞功能维持及代谢应激代偿中的关键作用。研究发现,SSR1通过直接结合内质网转位复合体,显著提升前胰岛素原跨膜转位效率并确保胰岛素原的正确折叠,其缺失导致内质网应激水平升高、胰岛素合成减少及分泌功能障碍,凸显了SSR1在胰岛素合成过程中的核心功能。进一步研究表明,SSR1在维持血糖稳态中不可或缺,其缺失引发空腹血糖升高、糖耐量受损及β细胞凋亡增加。在高脂饮食诱导的代谢应激条件下,SSR1缺失加剧了β细胞代偿能力减退,并触发α细胞转分化现象。本项研究首次系统阐明了SSR1在β细胞代偿衰竭中的枢纽作用,创新性地提出了内质网功能与β细胞代偿能力之间相互调控的新机制,为理解糖尿病发病机制提供了全新视角。研究结果为靶向SSR1改善胰岛素合成障碍提供了直接实验依据,为开发糖尿病治疗新策略奠定了重要理论基础。
低温与PM2.5对缺血性脑卒中的影响及机制研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:55万元
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批准年份:2022
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负责人:李新
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依托单位:
国内基金
海外基金