脂联素处理通过APPL1/SIRT1/PGG-1α调节线粒体衍生肽MOTS-c表达及运动改善胰岛素抵抗的信号机制

来源 :中国医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yishuiji111
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目的:脂联素是脂肪细胞和骨骼肌衍生激素,可以通过增加胰岛素敏感性调节能量稳态,APPL1(衔接蛋白,磷酸酪氨酸相互作用,包含PH结构域以及亮氨酸拉链基序)是介导脂联素功能首先确定的信号分子,在哺乳动物细胞中,APPL1与脂联素受体相互作用并介导下游多条通路,其中在小鼠原代肝细胞研究中证实APPL1和SIRT1之间的相互调节作用。SIRT1可以在骨骼肌中去乙酰化氧化物酶体增殖因子激活受体共激活因子1(PGC-1α),PGC-1α为线粒体生物发生的主要调控因子。MOTS-c是一种来源于线粒体开放阅读框的新型生物活性的线粒体衍生肽(mitochondrial open reading frame of the 12S rRNA-c),在人体和动物的多种组织内表达,随血液循环主要作用于骨骼肌,增加葡萄糖的摄取与利用,从而改善胰岛素抵抗和调节代谢平衡。综上分析,本研究拟探讨脂联素可能通过增加APPL1、SIRT1和PGC-1α的水平调节骨骼肌细胞MOTS-c的产生和/或分泌;同时分析MOTS-c可能作为一种潜在的线粒体信号,介导运动诱发的兴奋反应,从而刺激生理适应和增加运动耐受性。研究方法:为解决这个问题,本研究选取脂联素缺陷(Adipoq-KO)小鼠以及同窝野生型小鼠连续一周腹腔注射脂联素干预;选取野生型C57BL/6雄性小鼠进行高脂饮食干预,造模成功后分别施加连续八周运动和一周腹腔注射脂联素或八周腹腔注射MOTS-c干预;离体部分分别选用SIRT1的兴奋剂SRT1720或SIRT1抑制剂EX527或PGC-1α抑制剂SR-18292处理分化后的小鼠C2C12肌管细胞,或对分化后的小鼠C2C12肌管细胞转染APPL1过表达或沉默的质粒,SIRT1过表达或沉默的质粒,PGC-1α沉默质粒。在体部分干预完成后取材,收集小鼠血浆和腓肠肌,离体部分收集处理后的细胞,制样后通过western bolt,qRT-PCR等方法检测药理或基因干预后小鼠骨骼肌以及细胞中APPL1、SIRT1、PGC-1α蛋白水平和mRNA表达水平,通过ELISA检测小鼠血浆中胰岛素、脂联素和MOTS-c以及骨骼肌中MOTS-c蛋白表达水平以探究其通路机制。结果:我们发现,脂联素敲除小鼠下调血浆和骨骼肌MOTS-c水平,脂联素处理可以恢复其血浆和骨骼肌中MOTS-c表达。C2C12肌管实验证实,脂联素增加骨骼肌MOTS-c mRNA表达;脂联素处理的APPL1蛋白水平与骨骼肌MOTS-c蛋白与mRNA表达趋势一致;过表达或沉默APPL1可以增加或减少SIRT1和PGC-1α以及MOTS-c的表达,同时过表达APPL1可以进一步提高由脂联素诱导的SIRT1,PGC-1α,MOTS-c蛋白和m RNA表达的增加,而脂联素处理可以逆转沉默APPL1引起的SIRT1,PGC-1α,MOTS-c蛋白和mRNA表达的下调;过表达SIRT1或SIRT1兴奋剂处理都可以增加脂联素诱导的MOTS-c、SIRT1和PGC-1α蛋白与mRNA表达;沉默SIRT1或SIRT1抑制剂处理都可以减少MOTS-c、SIRT1和PGC-1α蛋白与mRNA表达,脂联素处理后可以逆转这种下调;药理和基因抑制PGC-1α减少过表达SIRT1诱导的MOTS-c蛋白与mRNA水平。此外,胰岛素抵抗状态下,血浆和骨骼肌中MOTS-c和脂联素都显著下降,运动、脂联素或MOTS-c处理可以恢复血浆和骨骼肌中MOTS-c或脂联素水平,从而改善胰岛素抵抗状态。运动可以增加小鼠血浆MOTS-c和骨骼肌MOTS-c蛋白与mRNA表达。结论:本研究首次揭示在脂联素敲除小鼠和小鼠C2C12细胞中脂联素可以作为MOTS-c的调节因子,通过APPL1/SIRT1/-PGC-1α通路调节骨骼肌MOTS-c的产生和/或分泌;其次,初步在C57BL/6小鼠中证明MOTS-c为运动反应因子,以及运动增加MOTS-c表达和改善胰岛素抵抗的信号机制。此研究结果有助于更好的理解糖尿病发病机制的细胞和分子途径。
其他文献
针对黄沙矿112124工作面发生的特大突水事故,从充水水源、充水通道进行了分析,阐述了本次突水原因,并提出了预防类似水害事故的防治水对策。
以二甲醚、甲烷/丙烷混和物、异辛烷/正庚烷混合物作为燃料,模拟研究了燃料成分、压缩比、燃空当量比、进气温度、进气压力对均质充量压燃(HCCI)发动机着火时刻的影响。计算结果
将人工神经网络算法作为一种科学的数据处理方法引进双燃料发动机电控单元软件开发,实践表明,由神经网络对试验数据学习获得的规律对双燃料发动机的辅助燃料喷射量进行控制,
由于高阻尼材料在防震减噪结构中有广泛的应用,为了获得阻尼性能和力学性能俱佳的材料,以木质陶瓷为浸渍载体用高温浸渍设备制备了木质陶瓷/MBl5(以下简写为WCMs/MBl5)复合材料,并
本文采用了自主研发的THGEM探测器,其具有双膜结构,64路直流读出电子学等特点。采用该THGEM探测器在K荧光装置上,开展了对15-70 ke V内多能量点X射线的探测实验工作;结果显示
用电子薄膜应力分布测试仪测量了基底温度对Ag-MgF2金属陶瓷薄膜内应力的影响.结果表明:基底温度在300℃~400℃范围内,φ20.4 mm选区内的薄膜平均应力最小,应力分布比较均匀
意识是人类心智活动的基础,意识问题被认为是21世纪科学要回答的一个重要问题。研究视觉无意识加工的程度和范围,是更好理解意识加工的前提。语言和意识总是密不可分,但意识
为研究发动机的燃烧和排放形成,研制了一种多功能可视化摄影用的动态燃烧装置.该装置主要包括:摄影用发动机、光路系统、供油系统、起动装置、同步控制和采样系统及高速数码
研究目的:本文旨在运用生物力学技术分析陕西省一线体操运动员分别在单杠、双杠项目中完成直角悬垂摆动屈伸上动作进行运动学与表面肌电特征的生物力学分析,描述该动作技术的
以提高环氧树脂的摩擦磨损性能为目的,研究了纳米碳化硅粒子填充环氧树脂复合材料的滑动干摩擦磨损特性,着重探讨纳米粒子表面接枝改性、纳米粒子含量、摩擦条件等对复合材料