miR-27a通过抑制PPARγ调控巨噬细胞活化在肥胖诱导胰岛素抵抗中的作用及机制研究
本文选题:肥胖 + 胰岛素抵抗 ; 参考:《吉林大学》2017年博士论文
【摘要】:脂肪组织区域免疫异常引起的慢性炎症是肥胖诱导胰岛素抵抗的关键因素,巨噬细胞募集及极化是脂肪组织区域免疫异常的中心环节,而核转录因子PPARγ是巨噬细胞活化的关键调控分子。有研究表明与脂肪细胞分化相关的mi R-27a在肥胖人群的血液中表达水平明显增加,并且mi R-27a直接的下游作用靶点为PPARγ,因此我们推测,mi R-27a作为巨噬细胞活化的分子开关,通过调控PPARγ调节肥胖诱导的胰岛素抵抗。本研究通过肥胖诱导胰岛素抵抗模型小鼠、mi R-27a抑制干预的肥胖小鼠、mi R-27a慢病毒过表达小鼠以及肥大脂肪细胞和巨噬细胞共培养模型,探讨mi R-27a调控巨噬细胞募集及极化的分子机制,阐明mi R-27a参与脂肪组织区域性免疫的细胞及分子网络调控,揭示mi R-27a在肥胖诱导胰岛素抵抗中的关键作用,为肥胖诱导胰岛素抵抗提供新的干预靶点。本论文研究内容包括三个部分。第一部分探讨脂肪组织巨噬细胞活性变化在肥胖胰岛素抵抗中的作用。首先建立肥胖诱导胰岛素抵抗小鼠模型,结果显示喂养4w、8w和12w后,肥胖程度、空腹血糖、空腹胰岛素、甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白的水平均呈持续增长状态,高密度脂蛋白水平下降,并且葡萄糖耐受能力持续下降,胰岛素抵抗情况越来越明显;这一过程亦可促进血清中以及内脏脂肪组织中趋化因子MCP1和巨噬细胞M1型炎性因子TNFα的分泌;组织形态学亦可见内脏脂肪区域的脂肪细胞形态变化明显,细胞体积逐渐增大,并且伴随着大量巨噬细胞在脂肪组织中的募集和浸润,同时出现大量M1型巨噬细胞,巨噬细胞极化现象明显。结果说明巨噬细胞活化与肥胖诱导胰岛素抵抗相关。第二部分研究mi R-27a在肥胖诱导胰岛素抵抗中的关键作用及其与巨噬细胞活化的关系。结果显示,在小鼠持续给予高脂饮食建立肥胖诱导胰岛素抵抗的模型中,随着肥胖时间延长,血清中的mi R-27a分泌量从4周到12周持续升高,空腹血糖、空腹胰岛素、甘油三酯和总胆固醇等生化指标水平升高,胰岛素抵抗程度加重,提示mi R-27a可能参与胰岛素抵抗。为了证明此观点,进一步建立mi R-27a过表达和mi R-27a抑制小鼠模型,结果证明mi R-27a水平对于体重、饮食热量、体脂含量以及空腹血糖、空腹胰岛素、甘油三酯和总胆固醇的水平都有影响,mi R-27a过表达组的空腹血糖、空腹胰岛素等生化指标水平均升高,葡萄糖耐量和胰岛素耐量下降,导致胰岛素抵抗的发生,胰岛素的敏感性降低;mi R-27a过表达促进血清中和内脏脂肪组织中炎性因子(MCP1、TNFα)的分泌和释放,同时mi R-27a过表达组的脂肪组织出现大量M1型巨噬细胞。但mi R-27a抑制组的空腹血糖、空腹胰岛素等生化指标的水平均降低,改善糖耐量,增加胰岛素敏感性,缓解胰岛素抵抗;mi R-27a抑制可减少炎性因子的分泌和释放,也能明显缓解持续高脂饮食喂养引起的内脏脂肪组织巨噬细胞极化现象及局部炎症反应。说明mi R-27a在肥胖诱发胰岛素抵抗中起关键作用,其作用机制与巨噬细胞活化导致的慢性低度炎症有关。第三部分探讨mi R-27a对巨噬细胞活化调控作用的分子机制。在肥胖诱导胰岛素抵抗小鼠脂肪组织相关蛋白水平的分析显示,胰岛素代谢信号通路中的Akt在胰岛素刺激下未被激活,出现胰岛素抵抗。内脏脂肪区域PPARγ的蛋白水平下降,巨噬细胞活化相关蛋白TLR4以及p-NF-κB的蛋白水平均升高,IκBα水平下降,巨噬细胞活化通路被激活;另有下游炎性反应通路TNFR1和p-JNK的蛋白水平显著升高,刺激炎性因子的释放和分泌。细胞实验结果显示,mi R-27a overexpression质粒转染Raw264.7细胞后,PPARγ的蛋白水平下降,细胞上清液中MCP1和TNFα的水平明显增加,M2型抑炎细胞因子ARG1水平降低,但给予PPARγ激活剂罗格列酮后,细胞上清液中MCP1和TNFα的水平明显下降,ARG1水平明显增加;其次mi R-27a过表达后巨噬细胞迁移数量明显增多,同时给予罗格列酮后迁移细胞减少;另外,棕榈酸刺激使脂肪细胞肥大后,mi R-27a水平升高,促进巨噬细胞迁移,但刺激肥大的脂肪细胞转染mi R-27a inhibitor后,巨噬细胞迁移数量明显下降,在无脂肪细胞组给予棕榈酸刺激,巨噬细胞没有迁移。说明mi R-27a通过抑制PPARγ引起巨噬细胞的募集及极化,促进巨噬细胞活化。因此,本课题首次阐明mi R-27a在肥胖诱导胰岛素抵抗中起到关键作用,主要作用机制可能是肥胖过程中高表达的mi R-27a能够抑制其靶基因PPARγ的表达,进而激活NF-κB,促进炎性因子的合成及分泌,促进巨噬细胞的募集和极化,诱导肥胖胰岛素抵抗的发生,为肥胖诱导胰岛素抵抗提供新的干预靶点,亦为糖尿病预防和治疗提供实验依据和理论基础。
[Abstract]:Chronic inflammation caused by regional immune abnormality in adipose tissue is the key factor for obesity induced insulin resistance. Macrophage recruitment and polarization are central links in the regional immune abnormality of adipose tissue, and nuclear factor PPAR gamma is the key regulator of macrophage activation. Research shows that MI R-27a related to adipocyte differentiation is in fertilizer. The level of blood expression in the fat population increased significantly and the direct downstream target of MI R-27a was PPAR gamma. Therefore, we speculate that MI R-27a acts as a molecular switch activated by macrophages and regulates obesity induced insulin resistance by regulating PPAR gamma. This study inhibited the insulin resistance model mice by obesity and the MI R-27a inhibition intervention. Obese mice, MI R-27a lentivirus overexpressed mice and hypertrophic adipocyte and macrophage co culture model, explore the molecular mechanism of MI R-27a regulating macrophage recruitment and polarization, elucidate the cell and molecular network regulation of MI R-27a involved in regional immunization of adipose tissue, and reveal the key to MI R-27a in insulin resistance induced by obesity. The purpose of this study is to provide new targets for the intervention of obesity induced insulin resistance. This paper includes three parts. The first part discusses the role of the changes in the activity of macrophage in adipose tissue in the obesity insulin resistance. First, we establish a model of obesity induced insulin resistance in mice. The results showed that after feeding 4W, 8W and 12W, the degree of obesity and empty stomach was empty. The levels of blood glucose, fasting insulin, triglyceride, total cholesterol, low density lipoprotein were continuously growing, the level of high density lipoprotein decreased, and the glucose tolerance continued to decline, and insulin resistance became more and more obvious; this process also promoted the chemokine MCP1 in the serum and in the visceral adipose tissue. The secretion of M1 type inflammatory factor TNF alpha, and the morphological changes of adipocytes in the visceral adipose area are also obvious, the volume of the cells gradually increases, and the recruitment and infiltration of a large number of macrophages in the adipose tissue are accompanied by a large number of M1 macrophages, and the polarization of macrophage cells is obvious. Activation is associated with insulin resistance induced by obesity. Second the key role of MI R-27a in obesity induced insulin resistance and the relationship with macrophage activation are studied. The results show that the MI R-27a secretion in serum is prolonged with the prolonged obesity induced insulin resistance in mice. From 4 to 12 weeks, the level of fasting blood glucose, fasting insulin, triglyceride, total cholesterol and other biochemical indexes increased, and the degree of insulin resistance was aggravated, suggesting that MI R-27a may be involved in insulin resistance. In order to prove this point of view, further establishment of MI R-27a overexpression and MI R-27a inhibition mice model, the results prove that MI R-27a level is the same. The levels of body weight, diet calorie, body fat content and fasting blood glucose, fasting insulin, triglyceride and total cholesterol were all affected. The levels of fasting blood glucose, fasting insulin and other biochemical indexes in the MI R-27a overexpressed group were all elevated, glucose tolerance and insulin tolerance decreased, resulting in insulin resistance and insulin sensitivity. The overexpression of MI R-27a promotes the secretion and release of inflammatory factors (MCP1, TNF a) in serum and visceral adipose tissue, while a large number of M1 type macrophages appear in the adipose tissue of the MI R-27a overexpressed group. However, the fasting blood glucose, fasting insulin and other biochemical indexes of the MI R-27a inhibition group decrease, improving the glucose tolerance and increasing the insulin sensitivity. Alleviating insulin resistance; MI R-27a inhibition can reduce the secretion and release of inflammatory factors and significantly alleviate the polarization and local inflammatory response of visceral adipose tissue induced by continuous high fat diet. It shows that MI R-27a plays a key role in obesity induced insulin resistance, and its mechanism is associated with the activation of macrophages. The third part discusses the molecular mechanism of MI R-27a on the regulation of macrophage activation. In the analysis of adipose tissue related protein levels in insulin resistant mice induced by obesity, the Akt in insulin signaling pathway is not activated by insulin stimulation, and insulin resistance. The visceral fat region PPAR gamma The protein level of the macrophage activation related protein TLR4 and p-NF- kappa B increased, the level of I kappa B alpha was decreased, the activation pathway of macrophage was activated, and the protein level of TNFR1 and p-JNK in the downstream inflammatory pathway increased significantly and stimulated the release and secretion of inflammatory factors. The results of cell experiments showed mi R-27a overexpre. After the transfection of ssion plasmid to Raw264.7 cells, the protein level of PPAR gamma decreased, the level of MCP1 and TNF alpha in the cell supernatant increased obviously, and the level of M2 anti inflammatory cytokine ARG1 decreased, but the level of MCP1 and TNF a in the cell supernatant decreased obviously, and the ARG1 level increased obviously after the PPAR gamma activator rosiglitazone was given, followed by the giant MI. The number of macrophage migration increased significantly and the migratory cells were reduced after rosiglitazone. In addition, when palmitic acid stimulated the fat cells to hypertrophy, the level of MI R-27a increased and promoted the migration of macrophages. However, after the transfection of hypertrophic adipocytes to MI R-27a inhibitor, the number of macrophage cell migration decreased significantly and was given to brown in the adipocyte group. It is the first time that MI R-27a plays a key role in obesity induced insulin resistance, the main mechanism of which is that MI R-27a plays a key role in obesity induced insulin resistance. The main mechanism may be that the high expression of MI R-27a in the process of obesity can inhibit it in the process of obesity. The expression of target gene PPAR gamma, then activation of NF- kappa B, promotes the synthesis and secretion of inflammatory factors, promotes the recruitment and polarization of macrophages, induces the occurrence of obese insulin resistance, provides new intervention targets for obesity induced insulin resistance, and provides experimental basis and theoretical basis for the prevention and treatment of diabetes.
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:R58
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 张惠,张建,苏昕,王廷涛,陈厚芹;胰岛素抵抗与妊娠高血压综合征的关系[J];华北煤炭医学院学报;2000年04期
2 傅诚强;胰岛素抵抗和择期性手术[J];国外医学.外科学分册;2001年03期
3 贾伟平;中国人群胰岛素抵抗的状况[J];国外医学.内分泌学分册;2002年04期
4 宁光;李长贵;洪洁;汤正义;李果;龚艳春;彭怡文;郭冀珍;沈卫峰;商淑华;罗邦尧;陈家伦;;胰岛素抵抗基础和临床研究[J];医学研究通讯;2002年11期
5 姚小皓,沈凯,李学军;胰岛素对中枢神经系统疾病的影响[J];生理科学进展;2003年01期
6 柯红林;;2型糖尿病中胰岛素抵抗发生机制的研究进展[J];国外医学(老年医学分册);2003年03期
7 常桂娟;胰岛素抵抗的环境因素[J];现代诊断与治疗;2004年02期
8 米杰 ,张力;胰岛素抵抗[J];中华预防医学杂志;2004年04期
9 王继旺,张素华,任伟,杜娟,陈静,包柄楠,汪志红,苗青;吸烟与胰岛素抵抗的相关性调查与分析[J];中国公共卫生;2004年08期
10 阳柳雪;刘红;;可溶性肿瘤坏死因子受体2与胰岛素抵抗[J];中国医学文摘.内科学;2004年01期
相关会议论文 前10条
1 陈艳秋;宗敏;华莉;李臻;肖菲;孙建琴;;2型糖尿病患者肝脏脂肪与胰岛素抵抗的关系[A];中国营养学会老年营养分会第七次全国营养学术交流会“营养与成功老龄化”暨国家级继续教育项目“神经系统疾病医学营养治疗”资料汇编[C];2010年
2 陈艳秋;陈敏;宗敏;华莉;李臻;张鑫毅;孙建琴;;2型糖尿病患者肝脏脂肪分布与胰岛素抵抗[A];老年营养研究进展与老年营养供餐规范研讨会暨糖尿病肾病医学营养治疗进展学习班资料汇编[C];2011年
3 宋晓敏;耿秀琴;郭长磊;;胰岛素抵抗几个相关因素在公安人群中的状态与分析[A];中华医学会第六次全国内分泌学术会议论文汇编[C];2001年
4 游捷;陈瑶;黄培基;林哲章;;血清可溶性肿瘤坏死因子受体与胰岛素抵抗的关系[A];中华医学会第六次全国内分泌学术会议论文汇编[C];2001年
5 谢彬;陈上云;郭坚;刘薇;劳干诚;;监测真胰岛素观察胰岛素抵抗与胰岛素敏感性[A];中华医学会第六次全国内分泌学术会议论文汇编[C];2001年
6 尹义辉;王经武;;消胰抗治疗胰岛素抵抗的临床研究[A];第七次全国中医糖尿病学术大会论文汇编[C];2003年
7 吕圭源;刘赛月;;中药抗胰岛素抵抗研究进展[A];浙江省2005年中药学术年会论文集[C];2005年
8 王晓静;刘正齐;;一种简便实用且较准确评估胰岛素抵抗的新方法[A];全国中西医结合内分泌代谢病学术会议论文汇编[C];2006年
9 白秀平;李宏亮;杨文英;肖建中;王冰;杜瑞琴;楼大钧;;脂肪分存顺序与肝脏及肌肉胰岛素抵抗的关系[A];2006年中华医学会糖尿病分会第十次全国糖尿病学术会议论文集[C];2006年
10 孙勤;李伶;杨刚毅;欧阳凌云;陈渝;刘华;唐毅;Gunther Boden;;小鼠扩展胰岛素钳夹术的建立[A];2006年中华医学会糖尿病分会第十次全国糖尿病学术会议论文集[C];2006年
相关重要报纸文章 前10条
1 ;胰岛素小常识[N];保健时报;2004年
2 ;胰岛素抵抗,怎么办?[N];解放日报;2004年
3 中南大学湘雅二医院老年病科副教授 陈化;什么是“胰岛素抵抗”[N];健康报;2001年
4 张家庆 (教授);适度锻炼身体改善胰岛素抵抗[N];上海中医药报;2003年
5 本报记者 韩晓英;注射胰岛素会成瘾吗[N];中国中医药报;2002年
6 张怡梅 刘 斌;恶性肿瘤与胰岛素抵抗[N];中国中医药报;2003年
7 健康时报特约记者 陈锦屏;胖人易发“胰岛素抵抗”[N];健康时报;2007年
8 殳雪怡;胰岛素抵抗 有办法“抵抗”吗[N];家庭医生报;2007年
9 刘文山;胰岛素抵抗[N];家庭医生报;2007年
10 孟怀东;“致命四重奏”与胰岛素抵抗[N];中国医药报;2007年
相关博士学位论文 前10条
1 殷青青;胰岛素抵抗大鼠脑组织损伤机制以及番茄红素的保护作用研究[D];山东大学;2015年
2 施琳颖;二氢杨梅素通过诱导细胞自噬改善骨骼肌胰岛素抵抗的作用及其机制研究[D];第三军医大学;2015年
3 隆敏;下丘脑室旁核神经肽Y长期过表达诱导外周胰岛素抵抗作用机制研究[D];第三军医大学;2015年
4 黄文辉;高胰岛素抑制肾脏尿酸排泄的基础与临床研究以及氯沙坦的干预机制[D];兰州大学;2015年
5 付锋;缺血后心肌胰岛素抵抗促发缺血性心力衰竭及其机制[D];第四军医大学;2015年
6 王宗保;NO-1886对糖脂代谢的影响及机制研究[D];南华大学;2014年
7 张真稳;小檗碱协同甘丙肽降低2型糖尿病鼠脂肪组织胰岛素抵抗的实验研究[D];扬州大学;2015年
8 何奕多;TNF-α对脂联素多聚化修饰及分泌调控的研究[D];华中农业大学;2015年
9 陈璇;白虎二地汤调控胰岛素信号通路改善2型糖尿病胰岛素抵抗的研究[D];南京中医药大学;2015年
10 许凤;海藻中新型PTP1B抑制剂对db/db糖尿病模型的改善与作用机制的研究[D];青岛大学;2016年
相关硕士学位论文 前10条
1 李晨;辛伐他汀、胰岛素联合用药对糖尿病大鼠下颌骨骨折愈合的影响[D];河北联合大学;2014年
2 贾晓娇;血清Vaspin、u樗亍⒅卦谌焉锾悄虿』颊咧兴郊坝胍鹊核氐挚沟墓叵礫D];河北医科大学;2015年
3 黄声;胰岛素抵抗与认知功能障碍的关系研究[D];福建医科大学;2015年
4 牛尚梅;骨骼肌PGC-1α在高脂导致的胰岛素抵抗中的作用机制[D];河北医科大学;2015年
5 安雨;血清视黄醇结合蛋白-4与2型糖尿病及肥胖的相关性研究[D];河北医科大学;2015年
6 陈旭;高胰岛素水平导致肥胖相关机制研究[D];郑州大学;2015年
7 刘晨曦;津力达改善棕榈酸诱导的肌细胞胰岛素抵抗的机制[D];河北医科大学;2015年
8 段力园;津力达颗粒对高脂诱导的HepG2细胞胰岛素抵抗影响的研究[D];河北医科大学;2015年
9 张东蛟;津力达对高脂诱导的胰岛素抵抗ApoE基因敲除小鼠脂肪组织中脂代谢的影响[D];河北医科大学;2015年
10 李贵平;黄芪甲苷对高胰岛素诱导人肾小球系膜细胞损伤的保护作用及机制研究[D];安徽医科大学;2015年
,本文编号:1990116
本文链接:https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/yxlbs/1990116.html