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揭示离子霉素作为PPARγ配体对改善2型糖尿病的功能研究

作　者: 潘志福
导　师: 李勇
学　校: 厦门大学
专　业: 细胞生物学
关键词: PPARγ 离子霉素 糖尿病
分类号: R587.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要


核受体PPARy (peroxisome proliferator-activated receptor gamma:过氧化酶增殖因子活化受体γ)在脂肪生成和葡萄糖代谢过程中发挥着关键的作用,是TZDs (thiazolidinedione)类药物治疗糖尿病的分子靶点,TZDs活化PPARy后能改善胰岛素的敏感性,降低血糖,但会引发一些不良的副作用,如体重增加、水肿、心血管疾病等。我们通过Alphascreen手段筛选出Ionomycin(离子霉素,Streptomyces conglobatus代谢产生的一种抗生素)是PPARy的配体,Ionomycin能特异性结合PPARy LBD并激活PPARy,募集辅激活因子,且抑制PPARy与辅抑制因子结合,诱导PPARy转录活性,前期蛋白晶体结构显示,与其它配体相比,Ionomycin与PPARy的LBD有独特的结合方式。本论文用Ionomycin药物处理2型糖尿病模型小鼠：db/db,结果发现Ionomycin显著降低小鼠血清中葡萄糖和胰岛素的水平,提高小鼠的葡萄糖耐受性和胰岛素敏感性,同时降低db/db小鼠肝脏胆固醇和甘油三酯含量,对db/db、鼠附睾脂肪组织和肝脏组织的基因表达进行分析,发现Ionomycin能抑制脂肪酸合成相关基因的表达,因此不会诱导脂肪细胞合成脂肪酸,并提高脂联素(能增强胰岛素敏感性)基因表达量,同时能抑制肝脏中糖异生基因和炎症基因表达,从而抑制糖异生和肝糖原的降解,降低血糖。另外,CDK5与P25蛋白结合后被其活化进而磷酸化PPARy-S273,能降低胰岛素敏感性,而Ionomycin能在体内和体外抑制活化的CDK5磷酸化PPARy-S273,表明PPARy配体Ionomycin改善糖尿病与CDK5激酶信号通路有关。通过MTT实验表明Ionomycin基本对HepG2、Cos7和mMCD3等细胞的存活率无影响,同时降低mMCD3细胞离子通道基因和水通道基因等水肿基因的表达,另外Ionomycin诱导脂肪细胞分化的能力与对照组相似而明显弱于Rosiglitazone,表明Ionomycin诱导脂肪分化能力很弱和不会促进小鼠肾内髓质收集管细胞对水的重吸收,这与Ionomycin处理小鼠后无体重增加和脂肪垫比重增加的结果一致。因此Ionomycin作为PPARy的配体,结合到PPARy LBD,募集辅激活因子,改善糖尿病的症状,降低血糖和提高胰岛素敏感性且没有发现明显的副作用,可为治疗糖尿病提供一种有效的药物模板或药物小分子。

全文目录


摘要  9-10
Abstract  10-12
1 前言  12-34
  1.1 核受体简介  12-15
    1.1.1 核受体的分类与命名  12-13
    1.1.2 核受体结构  13-15
  1.2 PPAR受体研究进展  15-20
    1.2.1 PPARs受体的分布和功能  15-16
    1.2.2 PPARγ的特点  16
    1.2.3 PPARγ发挥作用的方式  16-18
    1.2.4 PPARγ的辅因子调节  18-19
    1.2.5 PPARγ的翻译后修饰  19-20
  1.3 PPARy的功能  20-26
    1.3.1 PPARγ与脂肪细胞分化  20-21
    1.3.2 PPARγ与肿瘤  21-23
    1.3.3 PPARγ和炎症反应  23-24
    1.3.4 PPARγ和糖尿病  24
    1.3.5 PPARγ和脂类代谢  24-26
  1.4 PPARγ配体  26-29
    1.4.1 PPARγ与配体的结合方式  26-27
    1.4.2 PPARγ的内源性配体  27-28
    1.4.3 PPARγ的外源性配体及TZDs副作用  28-29
  1.5 Ionomycin简介  29-32
    1.5.1 Ionomycin分子结构  29-30
    1.5.2 验证Ionomycin是PPARγ特异性配体  30-32
  1.6 糖尿病模型小鼠简介  32-33
  1.7 研究目的与意义  33-34
2 实验方法  34-45
  2.1 实验使用的主要仪器  34
  2.2 小鼠生理实验  34-41
    2.2.1 小鼠血清成分的测定  35-36
    2.2.2 肝脏甘油三酯、胆固醇的测定  36
    2.2.3 检测组织基因的表达  36-40
      2.2.3.1 提取肝脏和附睾脂肪垫的mRNA  36-37
      2.2.3.2 mRNA的反转录  37-39
      2.2.3.3 Real time-PCR检测基因表达  39-40
      2.2.3.4 Real time-PCR数据处理  40
    2.2.4 测定葡萄糖耐受性和胰岛素敏感性  40-41
    2.2.5 ELISA测定胰岛素  41
  2.3 CDK激酶活性检测  41-43
  2.4 3T3-L1细胞分化  43-44
  2.5 MTT法检测Ionomycin对细胞存活率的影响  44-45
  2.6 数据统计学分析  45
3 实验结果  45-58
  3.1 Ionomycin对db/db小鼠体重和摄食量的影响  45-46
  3.2 Ionomycin对db/db小鼠血糖、胰岛素及甘油三酯的影响  46-47
  3.3 Ionomycin对db/db小鼠肝脏甘油三酯和胆固醇的影响  47
  3.4 Ionomycin提高db/db小鼠葡萄糖耐受性和胰岛素敏感性  47-49
  3.5 Ionomycin对db/db小鼠脂类合成和糖异生基因表达的影响  49-53
  3.6 Ionomycin对db/db小鼠炎症基因表达的影响  53-54
  3.7 Ionomycin抑制CDK5对PPARγ,LBD Ser273的磷酸化  54-55
  3.8 Ionomycin诱导3T3-L1细胞分化较弱  55-56
  3.9 Ionomycin基本不影响细胞存活率  56
  3.10 Ionomycin对水肿相关基因的表达的影响  56-58
4 讨论  58-63
附录  63-67
5 参考文献  67-78
致谢  78

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中图分类: > 医药、卫生 > 内科学 > 内分泌腺疾病及代谢病 > 胰岛疾病 > 糖尿病
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