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2型糖尿病(Type 2 diabetes,T2D)是一种常见的代谢紊乱疾病,由于胰岛素抵抗导致胰岛素分泌相对不足进而引发2型糖尿病。我们的前期研究显示,正常小鼠和2型糖尿病小鼠来源的脂肪干细胞(Adipose stem cell, ASCs)移植均对2型糖尿病小鼠肥胖、高血糖、胰岛素抵抗以及小鼠伤口愈合等方面有积极的治疗作用,但后者在治疗效果上存在明显不足。鉴于此,本研究借助转录组测序技术(RNA-Seq)比较正常小鼠和2型糖尿病小鼠脂肪干细胞在转录调控水平上的基因差异,并对与糖尿病相关性较大的差异基因肾上腺素能α2受体(Adra2a)进行研究,探究影响二者生长因子分泌的信号通路的下游变化。通过比较差异基因在转录调控水平上的差异,改善2型糖尿病脂肪干细胞在生长因子分泌等方面的不足,实现2型糖尿病患者自体移植脂肪干细胞治疗糖尿病及糖尿病伤口的目的。
通过高糖高脂饲料诱导联合链脲佐菌素(STZ)注射的方法建立C57BL/62型糖尿病小鼠模型。造模成功后分别选取正常小鼠和2型糖尿病小鼠第三代脂肪干细胞进行转录组测序分析,每组3个生物学重复。利用肾上腺素能α受体激动剂刺激及该受体敲除后检测脂肪干细胞中生长因子的表达情况,同时通过双抗体夹心酶联免疫吸附法(ELISA)检测了二者在细胞分泌生长因子水平上的差异及Adra2a信号通路下游cAMP含量和PKA活性的变化。
转录组结果表明,正常小鼠的脂肪干细胞与2型糖尿病小鼠的脂肪干细胞在转录调控水平上存在差异。这两组细胞存在17个差异基因,其中正常小鼠的脂肪干细胞中有上调差异基因11个,分别是Rarb、Efemp1、Nid2、Afap1l2、Npy、Col12a1、Prelp、Tcf21、Oxtr和Kprp,下调差异基因有6个,分别是Col5a3、Doc2b、Comp、Adra2a和Fam78b。这些差异基因主要集中富集在胶原蛋白(Col5a3、Col12a1)消化吸收、cAMP信号通路、与神经肽(Npy)有关的脂肪细胞分解调节、与ECM受体相关、与肾上腺素能受体(Adra2a)相关的神经细胞受体相互作用等信号通路上。
其中,我们利用Adra2a激动剂Clonidine处理正常脂肪干细胞后,细胞中生长因子的表达量和分泌量都有明显的下降,且cAMP的含量下降、PKA的活性也受到影响。利用慢病毒干扰2型糖尿病小鼠脂肪干细胞,在Adra2a表达沉默的细胞中,生长因子的表达和分泌能力要明显强于Adra2a未被敲减的糖尿病小鼠脂肪干细胞,通路下游分子的活性也得到了改善。
正常小鼠和2型糖尿病小鼠的脂肪干细胞在转录调控水平确实存在某些差异,在Adra2a基因敲除后,能够改善2型糖尿病小鼠脂肪干细胞生长因子分泌不足的情况,这为实现2型糖尿病患者自体移植脂肪干细胞治疗糖尿病提供了新的理论依据。
通过高糖高脂饲料诱导联合链脲佐菌素(STZ)注射的方法建立C57BL/62型糖尿病小鼠模型。造模成功后分别选取正常小鼠和2型糖尿病小鼠第三代脂肪干细胞进行转录组测序分析,每组3个生物学重复。利用肾上腺素能α受体激动剂刺激及该受体敲除后检测脂肪干细胞中生长因子的表达情况,同时通过双抗体夹心酶联免疫吸附法(ELISA)检测了二者在细胞分泌生长因子水平上的差异及Adra2a信号通路下游cAMP含量和PKA活性的变化。
转录组结果表明,正常小鼠的脂肪干细胞与2型糖尿病小鼠的脂肪干细胞在转录调控水平上存在差异。这两组细胞存在17个差异基因,其中正常小鼠的脂肪干细胞中有上调差异基因11个,分别是Rarb、Efemp1、Nid2、Afap1l2、Npy、Col12a1、Prelp、Tcf21、Oxtr和Kprp,下调差异基因有6个,分别是Col5a3、Doc2b、Comp、Adra2a和Fam78b。这些差异基因主要集中富集在胶原蛋白(Col5a3、Col12a1)消化吸收、cAMP信号通路、与神经肽(Npy)有关的脂肪细胞分解调节、与ECM受体相关、与肾上腺素能受体(Adra2a)相关的神经细胞受体相互作用等信号通路上。
其中,我们利用Adra2a激动剂Clonidine处理正常脂肪干细胞后,细胞中生长因子的表达量和分泌量都有明显的下降,且cAMP的含量下降、PKA的活性也受到影响。利用慢病毒干扰2型糖尿病小鼠脂肪干细胞,在Adra2a表达沉默的细胞中,生长因子的表达和分泌能力要明显强于Adra2a未被敲减的糖尿病小鼠脂肪干细胞,通路下游分子的活性也得到了改善。
正常小鼠和2型糖尿病小鼠的脂肪干细胞在转录调控水平确实存在某些差异,在Adra2a基因敲除后,能够改善2型糖尿病小鼠脂肪干细胞生长因子分泌不足的情况,这为实现2型糖尿病患者自体移植脂肪干细胞治疗糖尿病提供了新的理论依据。