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随着各式光学成像系统和各种生物荧光探针的发展,基于细胞成像的高内涵筛选已经在许多生物学领域得到应用。因为具有高速,高灵敏度与高特异性等优势,高内涵筛选技术已逐步成为药物筛选的重要手段。我们针对二型糖尿病发病机理,设计了一套胰岛素类似物/增敏剂的药物筛选平台。我们自主搭建了一套基于奥林帕斯IX81荧光显微成像系统的高内涵药物筛选软硬件系统。同时,构建了定位在葡萄糖转运蛋白四储存囊泡上的pH敏感型探针IRAP-mOrange2,并利用病毒侵染L6细胞得到表达此探针的稳定细胞系2-1D10和2F1。利用此筛选平台,我们对一组含6万余种小分子的化合物库进行了大规模筛选,发现了其中一些可以明显促进GSV上膜的化合物。我们对其中的一种化合物A2进行了分子机制的研究,找到了它的一条可能的信号通路,即,通过激活AMPK途径来引起细胞糖吸收的增加。
同时,利用前期构建的稳定表达IRAP的L6稳定细胞系2F1,我们验证了血管紧张素四与IRAP的作用关系,后者被广泛推测为AngⅣ的受体。我们发现,AngⅣ在神经细胞中虽然没有明显地增加它的葡萄糖吸收,但起到了促进细胞骨架重构和抑制细胞增殖的作用,这种作用很可能是由IRAP介导的。而进一步地,我们发现,AngⅣ的加入会明显增强细胞内的蛋白磷酸酶1在其320位点上苏氨酸的磷酸化水平,同时,也会增加其调节亚基spinophilin的表达量以及在特定亚细胞器的定位。与之对应的,是细胞内某些功能蛋白的磷酸化水平发生了明显下调。这些细胞学和生化实验结果提示我们,IRAP介导的AngⅣ生物功能,很可能是通过调节细胞内的蛋白磷酸酶1的对特定底物活性来实现的。