MD2在肥胖相关性胰岛素抵抗中的作用与机制研究

来源 :温州医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiangfan520
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背景及目的
  肥胖已经成为世界流行性的一种代谢疾病,并且长时间的肥胖可以诱发糖尿病,高血压,脂肪肝等其他慢性代谢疾病,严重危害人类的健康。胰岛素抵抗与肥胖联系最为密切,是上述代谢疾病的共有特征。然而胰岛素抵抗发生和发展的机制尚不清楚,且仍无有效治疗药物。近几年国内外的学者发现,肥胖引起的炎症是导致胰岛素抵抗发生最重要的原因之一,因此人们有望通过抗炎治疗缓解并改善胰岛素抵抗。肥胖患者中饱和脂肪酸浓度明显上升,有研究报道称,饱和脂肪酸是肥胖患者机体炎症的罪魁祸首之一,暗示肥胖患者的胰岛素抵抗有很大一部分原因来自于过高的饱和脂肪酸浓度引起的代谢性炎症。MD2是Toll样受体的重要配体,在炎症反应中起重大的作用,并且抑制MD2可以阻断LPS刺激引起的炎症通路的信号传导。而近期我组实验结果发现PA能够直接结合MD2激活MD2-TLR4依赖的下游炎症信号通路。所以,通过抑制MD2阻断饱和脂肪酸激活炎症反应从而缓解或改善胰岛素抵抗成为一种潜在的治疗手段。本论文将分别从细胞和动物两个层面探讨MD2在肥胖引起的胰岛素抵抗中的作用和机制。
  方法
  1.动物层面:通过HFD喂养分别构建WT和MD2KO小鼠的肥胖模型。HFD喂养4个月后,进行OGTT实验并评价各组小鼠胰岛素抵抗水平。随后安乐死处理各组小鼠并收集血液及组织。用对应的试剂盒检测血清中Insulin,TG,LDL,TCH等生化指标。利用RT-PCR检测肝组织中葡萄糖和脂质代谢相关基因以及多种炎症因子的mRNA水平。利用Westernblot检测肝组织中胰岛素通路,MAPK通路和NF-κB通路中关键蛋白的含量变化。利用CD68IHC染色检测肝组织中巨噬细胞的浸润。
  2.细胞层面:
  (1)体外培养HL7702细胞,通过PA刺激建立对应细胞模型,同时使用MD2抑制剂L6H9或MD2siRNA抑制MD2表达,使用Insulin激活胰岛素信号通路并调控葡萄糖和脂质代谢相关基因或蛋白的表达。利用Westernblot检测HL7702细胞中胰岛素通路,MAPK通路和NF-κB通路中关键蛋白的含量变化。利用RT-PCR检测HL7702细胞中葡萄糖和脂质代谢相关基因以及多种炎症因子的mRNA水平。利用细胞葡萄糖摄取实验评价HL7702细胞胰岛素抵抗水平。
  (2)体外培养RAW264.7和sh-MD2RAW264.7细胞,通过PA刺激建立对应细胞模型。利用Westernblot检测RAW264.7细胞中MAPK通路和NF-κB通路中关键蛋白的含量变化。利用RT-PCR检测RAW264.7细胞中多种炎症因子的mRNA水平。利用Elisa检测RAW264.7细胞中炎症因子的分泌情况。
  (3)从WT和MD2KO小鼠中提取原代腹腔巨噬细胞,通过PA刺激建立对应细胞模型。利用Westernblot检测原代腹腔巨噬细胞中MAPK通路和NF-κB通路中关键蛋白的含量变化。利用RT-PCR检测原代腹腔巨噬细胞细胞中多种炎症因子的mRNA水平。利用Elisa检测原代腹腔巨噬细胞细胞中炎症因子的分泌情况。
  结果
  1.体内实验中,HFD能够诱导MD2的表达,抑制MD2能改善HFD引起的胰岛素抵抗和高胰岛素血症,降低TG的含量,同时改善葡萄糖和脂质代谢,抑制机体内炎症因子的产生和巨噬细胞的浸润。
  2.体外实验中,抑制MD2可以抑制由PA刺激引起的多种细胞的炎症反应,同时抑制MAPK和NF-κB信号通路的激活。
  3.体外实验中,抑制MD2可以改善由PA刺激引起的葡萄糖脂质代谢紊乱和胰岛素抵抗。这一作用主要依赖于抑制MD2时胰岛素信号通路的重新激活。4.体外实验证实抑制MD2缓解胰岛素抵抗的作用主要通过抑制MAPK和NF-κB信号通路的激活。
  结论
  抑制MD2可以抑制由PA诱导的肝细胞和巨噬细胞中的炎症反应,同时抑制MD2可以抑制MAPK和NF-κB信号通路的激活从而恢复胰岛素信号通路的传导,缓解胰岛素抵抗。在体内实验中抑制MD2也可以明显的缓解小鼠的胰岛素抵抗,葡萄糖脂质代谢紊乱和炎症反应。因此,抑制MD2可以成为治疗胰岛素抵抗的潜在手段,针对MD2设计相应的药物具有巨大的市场前景。
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