GPR120调控PDX1表达影响2型糖尿病胰岛β细胞功能的机制研究
批准号:
82100842
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:
王艺
依托单位:
学科分类:
胰岛生理调控与功能异常
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
王艺
中文摘要
胰岛素由胰岛β细胞合成并分泌,对机体血糖稳态的维持起着决定性作用。2型糖尿病的发生发展与胰岛β细胞功能障碍密切相关。研究发现,胰十二指肠同源盒1(PDX1),又称胰岛素转录因子1,对胰岛β细胞的功能和存活极为关键。我们前期研究发现激活G蛋白偶联受体120(GPR120)可提升PDX1的表达,促进胰岛素的转录和分泌,改善高脂诱导的胰岛β细胞功能障碍,但分子调控机制尚不清楚。项目拟采用小鼠胰岛细胞系、人胰岛细胞系、鼠原代胰岛,从细胞水平研究转录因子PPARγ和FoxO1在GPR120调控胰岛β细胞PDX1表达中的作用和机制,并选用GPR120敲除小鼠和db/db 2型糖尿病小鼠,施加GPR120激动剂与PPARγ激动剂或FoxO1抑制剂,在动物水平明确GPR120-PPARγ/FoxO1-PDX1因子网络对糖尿病胰岛β细胞功能的影响和机制,为临床上改善胰岛β细胞功能障碍提供理论依据。
英文摘要
Insulin is synthesized and secreted by pancreatic β cells, and plays a critical role in maintaining glucose homeostasis. The occurrence and development of type 2 diabetes is closely related to the dysfunction of pancreatic β cells. Previous studies have found that the insulin transcription factor pancreatic duodenal homeobox 1 (PDX1) is critical to maintaining the function and activity of pancreatic β cells. Our research has found that activation of G protein-coupled receptor 120 (GPR120) can increase the expression level of PDX1 that is down-regulated by lipotoxicity, promote insulin transcription and secretion, and improve pancreatic β-cell dysfunction induced by high fat diet, but the molecular regulation mechanism is still unclear. This project will start with the transcription factors PPARγ and FoxO1 of the Pdx1 gene, using mouse pancreatic islet cell line, human pancreatic islet cell line, to demonstrate the participation mechanism of PPARγ and FoxO1 in the process of how GPR120 regulates the expression of PDX1 in pancreatic β cells at the cellular levels, and using GPR120 knockout mice and db/db type 2 diabetic mice to clarify the effect and mechanism of the combined administration of GPR120 agonist and PPARγ agonist or FoxO1 antagonist on pancreatic β-cell dysfunction in type 2 diabetes, and provide a theoretical basis for improving β-cell function.
国际糖尿病联盟数据显示,目前中国2型糖尿病人数世界排名第一。2型糖尿病常以高血糖、高血脂为特征,其原因是胰岛素分泌、胰岛素作用或者两者均不足。胰岛素由胰岛β细胞合成并分泌,对机体血糖稳态的维持起着决定性作用。2型糖尿病的发生发展与胰岛功能障碍密切相关。因此,研究胰岛β细胞功能成为治疗糖尿病的关键方向之一。胰十二指肠同源盒1(PDX1),又称胰岛素转录因子1,对胰岛β细胞的存活和分泌功能极为关键。我们前期研究发现激活G蛋白偶联受体120 (GPR120) 可提升PDX1的表达,促进胰岛素的转录和分泌,改善高脂诱导的胰岛β细胞功能障碍,但调控机制尚不清楚。本项目采用胰岛细胞系、原代胰岛和GPR120基因敲除小鼠,并使用GPR120激动剂和抑制剂以及PPARγ激动剂,发现,(1)与使用单一激动剂相比,GPR120激动剂与PPARγ激动剂的联合使用在高脂饮食诱导的2型糖尿病小鼠中更有助于改善空腹血糖、葡萄糖耐量、胰岛素分泌和胰岛素敏感性;(2)激活GPR120与PPARγ,2型糖尿病小鼠的胰岛代偿性增大有所缓解,胰岛β细胞占比提高而α细胞占比下降;(3)和非糖尿病人的胰岛相比,2型糖尿病人的胰岛中GPR120、PDX1 和Insulin的表达减少;(4)GPR120激动剂和PPARγ激动剂的联合使用恢复了高脂诱导的胰岛细胞GPR120、PDX1、Insulin、PPARγ表达降低以及PDX1细胞核定位减少。这些结果说明GPR120与PPARγ在改善2型糖尿病糖代谢和胰岛细胞功能障碍中存在协同作用。本项目从细胞水平和动物水平阐明了GPR120与PPARγ联合对2型糖尿病的影响,为临床上改善胰岛β细胞功能并提高胰岛素敏感性提供联合给药理论依据。
国内基金
海外基金