Purβ调节肝脏葡萄糖代谢的分子机制研究

发布时间：2024-03-22 23:27

　　肝脏是调节葡萄糖稳态的重要器官。在饥饿过程中,低血糖可以促进胰岛α细胞分泌胰高血糖素,胰高血糖素结合肝脏上的胰高血糖素受体,促进肝糖原分解,增加糖异生作用从而稳定血糖。肥胖和2型糖尿病患者表现为胰高血糖素信号转导增强以及肝脏糖异生增加,但是,这背后的详细机制并不完全清楚。Purβ是一种富嘌呤元素结合蛋白,可与富含嘌呤的单链或双链DNA或RNA结合,近年来Purβ的转录调控功能渐渐被挖掘。Purβ是否调节肝脏糖代谢还不清楚。本论文深入研究了Purβ调控肝脏糖代谢的分子机制,其主要发现如下:1.在饥饿或胰高血糖素诱导下,PurβmRNA与蛋白水平显著升高,提示Purβ极有可能参与葡萄糖代谢。从C57 BL/6小鼠分离原代肝实质细胞,利用高表达与shRNA腺病毒载体在肝细胞中高表达或敲低Purβ,进行糖异生实验,结果显示Purβ的高表达可以促进肝实质细胞糖异生作用,敲低Purβ可以抑制细胞糖异生作用。在db/db小鼠肝脏中特异性敲低Purβ显著降低了db/db小鼠高血糖,并且缓解了db/db小鼠的糖耐量损伤,说明Purβ是一种可以调节糖代谢的关键分子。2.高表达或敲低Purβ没有改变胰岛素诱...

【文章页数】：112 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
中英文对照表
第一章 引言
    1.1 肝脏糖代谢研究进展
        1.1.1 肝脏糖代谢过程
        1.1.2 肝脏糖代谢与糖尿病
        1.1.3 肝脏糖代谢作用机制研究进展
        1.1.4 cAMP调控机制
    1.2 Purβ研究进展
        1.2.1 Pur蛋白家族研究进展
        1.2.2 Purβ结构与生物学功能
    1.3 研究目的与意义
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究意义
第二章 实验材料与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 实验动物及肝脏组织样品
        2.1.3 主要实验药品及耗材
        2.1.4 主要实验试剂配制
        2.1.5 主要实验仪器
        2.1.6 引物序列
    2.2 实验方法
        2.2.1 小鼠原代肝实质细胞的分离及培养
        2.2.2 传代细胞培养
        2.2.3 RNA-seq
        2.2.4 小鼠肝组织及细胞总蛋白提取
        2.2.5 Western blot
        2.2.6 主要动物实验
        2.2.7 RT-PCR
        2.2.8 荧光定量PCR
        2.2.9 琼脂糖凝胶电泳与胶回收
        2.2.10 感受态的制备
        2.2.11 质粒转化
        2.2.12 腺病毒包装
        2.2.13 腺病毒纯化
        2.2.14 shRNA载体构建
        2.2.15 体外糖异生
        2.2.16 PEI转染
        2.2.17 荧光素酶双报告基因检测
        2.2.18 肝脏糖原检测
        2.2.19 ELISA
        2.2.20 Nuclear run on RT-qPCR assay
        2.2.21 Chromatin immunoprecipitation(ChIP)assays
        2.2.22 统计学分析
第三章 结果与分析
    3.1 Purβ促进肝细胞产糖
        3.1.1 饥饿与胰高血糖素处理可诱导Purβ表达
        3.1.2 Purβ促进糖异生
    3.2 肝脏特异性敲低Purβ可以缓解肥胖小鼠中的高血糖和糖耐量损伤
        3.2.1 肥胖小鼠肝脏中Purβ表达异常升高
        3.2.2 肝脏特异性敲低Purβ可以缓解肥胖小鼠的高血糖
        3.2.3 肝脏特异性敲低Purβ可降低肥胖小鼠血浆胰岛素水平
        3.2.4 肝脏特异性敲低Purβ可以缓解肥胖小鼠中的糖耐量损伤
    3.3 Purβ未调节肝胰岛素信号转导、肝脏糖原水平、脂肪变性或炎症
        3.3.1 Purβ调节血糖不依赖于胰岛素敏感性
        3.3.2 肝脏特异性敲低Purβ不影响肥胖小鼠肝脏糖原水平
        3.3.3 肝脏特异性敲低Purβ不调节肥胖小鼠脂肪变性与炎症
    3.4 Purβ可调节肝脏胰高血糖素信号转导
        3.4.1 肝脏特异性敲低Purβ可降低胰高血糖素敏感性与糖异生
        3.4.2 Purβ可调节CREB磷酸化水平
        3.4.3 Purβ 调控肝脏糖异生相关基因表达
    3.5 Purβ促进肝cAMP生成以及增强PKA活性
        3.5.1 Purβ可促进肝cAMP生成
        3.5.2 Purβ可增强PKA活性
    3.6 Purβ促进Adcy6 表达
        3.6.1 Purβ对 PDEs与 Adcys的表达调控
        3.6.2 Purβ促进Adcy6 mRNA转录与蛋白表达
        3.6.3 Adcy6可被饥饿与胰高血糖素处理所诱导
    3.7 Purβ可直接结合到Adcy6 启动子并增加其转录
        3.7.1 Purβ对 Adcy6 转录水平调控
        3.7.2 Purβ与 Adcy6 启动子的结合区域
    3.8 总结
第四章 讨论
主要结论和创新点
参考文献
致谢
在学期间公开发表论文及著作情况



本文编号：3935104