论文部分内容阅读
背景及目的:异常O-GlcNAc的糖基化修饰与糖脂代谢紊乱密切相关。在OGA肝脏特异性敲除(OGA liver-specific knockout,OGA-LKO)小鼠模型基础上探求OGA对肝脏糖脂代谢的影响。方法:1.利用Cre-LoxP重组酶系统构建OGA-LKO小鼠模型。2.正常饮食(normal chow diet,NCD)条件下,通过经腹腔葡萄糖耐量实验(intraperitoneal glucose tolerance test,IPGTT)评价肝脏OGA缺失对小鼠葡萄糖耐量的影响,并利用qRT-PCR和western blot等实验探求其潜在分子机制。3.HFD条件下,行经腹腔胰岛素耐量实验(intraperitoneal insulin tolerance test,IPITT)和IPGTT观察OGA-LKO对HFD诱导的胰岛素抵抗的影响;完成造模后通过肝脏形态、重量、苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色和油红O染色,以及血清生化、血脂等指标评价OGA-LKO对HFD诱导的脂质代谢紊乱的影响,以及利用qRT-PCR和western blot等实验探求其潜在分子机制。4.利用HE和免疫组化(immunohistochemistry,IHC)评价O-GlcNAc糖基化和炎症的关系;对OGA-LKO及其WT(wild type,WT)对照小鼠行粪便16s RNA测序分析微生物多态性,以评价OGA-LKO对肠道菌群组成的影响。5.IF模型下,监测OGA-LKO及其野生对照小鼠空腹体质量(fasted body weight,FBW)、空腹血糖(fasted blood glucose,FBG)、IPITT和IPGTT等指标,观察肝脏OGA缺失对IF诱导的代谢保护作用的影响。结果:1.成功建立了OGA-LKO小鼠模型。2.OGA肝细胞特异性敲除可损害葡萄糖耐量;OGA肝细胞敲除可通过增加FoxO1蛋白稳定性促进糖异生3.HFD造模12周后行IPITT,小鼠胰岛素敏感性下降,并且OGA肝脏敲除组小鼠胰岛素抵抗明显重于其他各组,各血糖监测点及曲线下面积差距具有统计学意义;提示OGA肝脏特异性敲除可加重HFD诱导的胰岛素抵抗;HFD诱导后的小鼠血清标本送生化及血脂检测,发现OGA-LKO高脂饮食小鼠谷丙转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)、谷草转氨酶(aspartate transaminase,AST)、低密度脂蛋白(low-density lipoprotein,LDL-C)、甘油三酯(triglyceride,TG)、等指标显著高于WT-HFD组;提示OGA肝脏特异性敲除后可加重HFD诱导的血脂紊乱和更严重的肝损伤;OGA-LKO小鼠肝脏/体重比例显著高于WT小鼠;行HE染色和油红O染色,发现OGA敲除小鼠脂肪肝明显重于野生对照且脂肪从头合成相关关键酶显著升高;OGA肝细胞敲除可通过增加SREBP1蛋白含量促进脂肪合成。4.HFD诱导后,OGA-LKO小鼠表现为更明显的炎性细胞积聚;OGA-LKO小鼠肝脏中巨噬细胞数量明显增加;OGA缺失可通过改变肠道菌群的丰度影响肝脏脂质沉积及炎性反应。5.IF 12周后,行IPITT可见雌雄WT-IF小鼠与WT-AI小鼠相比胰岛素敏感性均显著升高,而LKO-IF小鼠与LKO-AI相比胰岛素敏感性无明显变化;IPGTT亦发现雌性WT-IF小鼠糖耐量有显著改善,LKO-IF小鼠血糖-时间曲线高于其他各组;在雄性小鼠中也观察到相同的趋势。提示IF可能通过OGA发挥代谢保护作用,OGA小鼠肝脏敲除OGA后,可拮抗间断性禁食的保护性作用;进一步对各组小鼠进行体成分分析,无明显改变。结论:OGA在肝脏糖脂代谢中起保护性作用,其缺失引起的O-GlcNAc糖基化水平可破坏肝脏糖脂代谢稳态。这一发现为寻找治疗代谢紊乱的靶点提供了新的思路。