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目的: 糖尿病是糖紊乱代谢性疾病,严重危害人类健康。目前,糖尿病发病率逐年上升并且趋向于年轻化,表明并未得到有效控制。防治糖尿病仍需全新的葡萄糖调控机制和药物靶点。时钟因子REV-ERBα(NR1D1)是一种核血红素受体,不仅调控生物节律,还具有调控葡萄糖代谢的潜在性。然而,REV-ERBα调节葡萄糖代谢的机制尚不明确。本论文旨在探索REV-ERBα调控血糖稳态的作用机制,为糖尿病治疗提供新的药物靶点。 方法: 1.采用SR9009(特异性REV-ERBα激动剂)处理鼠肝癌细胞Hepa1c1c7和人肝癌细胞HepG2。采用荧光定量法测定细胞内糖代谢相关酶的基因表达量,确定糖代谢酶的变化趋势。明确靶基因后,采用蛋白质印迹分析法进一步确认其蛋白表达量变化。 2.以野生型C57BL/6小鼠为实验对象,采用25或50mg/kg的剂量腹腔注射SR9009,给药持续五天,一天两次(分别在ZT2和ZT14给药)。给药结束后取血浆和肝脏,测定空腹血糖值和Pck1表达量。 3.采用链脲佐菌素(STZ),构建糖尿病小鼠模型。同时采用25或50mg/kg的剂量腹腔注射SR9009。给药持续五天后取血浆和肝脏,测定空腹血糖值和Pck1表达量。 4.基于荧光素酶报告基因实验,考察Rev-erbα对Pck1启动子转录活性的影响,确定Rev-erbα调控转录的位点。采用凝胶迁移实验和染色质免疫共沉淀法,评价Rev-erbα蛋白与Pck1启动子中RevRE(Rev-erbαresponse element,Rev-erbα反应元件)位点间的相互作用。 结果: 1.SR9009显著抑制细胞内Pck1/PCK1的基因表达。然而,其他糖代谢限速酶没有受到影响。蛋白质印迹分析结果表明,细胞内Pck1/PCK1蛋白表达显著下降。在HepG2细胞中,SR9009对PCK1基因表达的抑制呈现明显的浓度依赖(IC50=0.26μM)。 2.在野生型小鼠中,SR9009处理导致空腹血糖值降低了10%以上。小鼠肝脏中Pck1的基因表达量和蛋白表达量也均出现显著性下降。 3.在糖尿病小鼠中,SR9009使空腹血糖值分别降低了0.25倍和0.43倍(在25和50mg/kg剂量下)。糖耐量实验结果表明,SR9009可改善疾病小鼠的高血糖症状。此外,小鼠肝脏中Pck1的表达也显著下降。 4.荧光素酶报告基因实验表明,Rev-erbα通过与Pck1启动子直接结合抑制Pck1的转录活性。启动子分析实验表明,Rev-erbα反应元件为-325~-320bp。EMSA和ChIP实验进一步证实,-325~-320bp位点为Rev-erbα调控Pck1转录的关键元件。SR9009也可抑制PCK1启动子(-2000/+100bp)转录活性,预测的结合位点与Pck1-RevRE位点具有很强的同源性。 结论: 激动Rev-erbα可下调肝脏中Pck1的表达,从而抑制糖异生途径,降低血糖水平。提示,Rev-erbα具有作为糖尿病药物靶点的潜在性。