Fyn在小鼠肝脏葡萄糖代谢中的作用及机理研究

发布时间：2024-02-01 16:10

　　胰岛素抵抗引起的肝脏葡萄糖输出异常增加是造成型糖尿病高血糖症的主要诱因。因此，揭示调控肝脏葡萄糖代谢的分子机理或能为型糖尿病的治疗提供新的靶点。体内葡萄糖稳态的调控是多个组织间对代谢和营养状况的动态复杂综合反应。葡萄糖代谢主要受胰高血糖素和胰岛素的调控。摄食后，外周组织（骨骼肌和脂肪组织）的胰岛素水平升高，促进肝脏糖原合成，同时抑制肝脏糖异生作用。禁食状态，胰高血糖素刺激肝脏葡萄糖释放进入血液，经血液循环保证外周组织的稳定葡萄糖供应。因此，血糖水平受饮食和营养状况紧密调控。饥饿时，葡萄糖来源于两个途径：糖原分解和糖异生作用。糖原在小鼠禁食后数小时内完全分解，因此糖异生作用在长时间禁食的情况下具有非常重要的作用。为了保证产生的葡萄糖能够满足整个机体的需求，糖异生途径必须受到精确调控。 Fyn属于非受体酪氨酸激酶Src家族成员，研究证明该家族受多种细胞外信号调控，参与调控多个细胞和组织功能，如细胞迁移、增殖和分化、细胞周期、免疫应答和肿瘤发生等。虽然Fyn酪氨酸激酶的全身敲除小鼠（FynKO）已存在多年，但是对其研究主要集中在上述领域，其代谢特征尚未见研究报道。近来本实验室研究发现，Fyn...

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摘要
ABSTRACT
文献综述
    第一章 肝脏葡萄糖代谢
        1.1 糖异生途径简介
        1.2 葡萄糖异生的底物
            1.2.1 乳酸
            1.2.2 丙酮酸
            1.2.3 氨基酸
            1.2.4 甘油
            1.2.5 丙酸盐
        1.3 三羧酸循环 (Tricarboxylic acid cycle, TCA cycle)
        1.4 肝脏糖异生信号转导通路
            1.4.1 胰高血糖素
            1.4.2 胰岛素
        1.5 肝脏糖异生的关键限速酶
            1.5.1 磷酸果糖激酶-1（PFK-1）和果糖-1,6-二磷酸酶（F1,6BPase）
            1.5.2 丙酮酸羧化酶（PC）
            1.5.3 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPCK）
            1.5.4 葡萄糖-6-磷酸酶（G6Pase）
            1.5.5 丙酮酸脱氢酶复合物（PDH）
            1.5.6 葡萄糖激酶（Glucokinase, GK）
            1.5.7 丙酮酸脱氢酶激酶（Pyruvate Dehydrogenase Kinase, PDK）
        1.6 肝脏糖异生的调控因子
            1.6.1 FoxO 转录因子家族
            1.6.2 AMPK
            1.6.3 CREB
            1.6.4 TCF4（TCF7L2）
            1.6.5 内质网应激（ER stress）
    第二章 Fyn酪氨酸激酶的研究进展
        2.1 Fyn 激酶的结构特征
        2.2 Fyn 蛋白激酶在胰岛素信号中的作用
        2.3 Fyn 在外周组织脂肪酸氧化中的作用
        2.4 Fyn 对炎症的调控作用
        2.5 Fyn 参与调控骨骼肌纤维类型转换
实验研究
    第三章 禁食状态下 FynKO小鼠肝脏糖异生改变引起 HGP降低
        前言
        3.1 实验材料
            3.1.1 实验动物
            3.1.2 实验材料
        3.2 实验步骤与方法
            3.2.1 FynKO 小鼠基因型的鉴定
            3.2.2 PCR array 检测禁食 FynKO 小鼠肝脏葡萄糖代谢中的差异表达基因
            3.2.3 丙酮酸、丙酮酸/乳酸复合物，甘油和果糖耐受性实验
            3.2.4 稳定同位素标记检测肝脏葡萄糖生成
            3.2.5 [U-13C]-glycerol 诱导的葡萄糖合成
            3.2.6 组织样品的采集与代谢产物分析样品的制备
            3.2.7 亲水性代谢产物的分析
            3.2.8 Western Blot
            3.2.9 Quantitative Real-Time PCR
            3.2.10 统计学分析
        3.3 结果
            3.3.1 FynKO 小鼠的鉴定
            3.3.2 PCR array 分析
            3.3.3 FynKO 小鼠丙酮酸和乳酸诱导的肝脏葡萄糖合成降低
            3.3.4 FynKO 小鼠肝糖异生关键基因 PEPCK 的表达量下调
            3.3.5 FynKO 小鼠甘油诱导的肝脏葡萄糖合成减少
            3.3.6 FynKO 小鼠肝脏的磷酸丙糖含量降低
            3.3.7 FynKO 小鼠果糖诱导的肝脏葡萄糖合成降低
        3.4 讨论
    第四章 Fyn对肝脏细胞葡萄糖合成的调控作用研究
        4.1 实验材料与方法
            4.1.1 实验材料
            4.1.2 FynKO 小鼠原代肝脏细胞的分离培养及葡萄糖含量的测定
            4.1.3 FynKO 小鼠原代肝脏细胞和 FAO 大鼠肝脏细胞的转染
            4.1.4 Q-PCR 和 Western Blot
        4.2 结果
            4.2.1 FynKO 小鼠原代肝脏细胞葡萄糖生成降低
            4.2.2 FynKO 原代肝脏细胞中糖异生相关基因的 mRNA 表达水平降低
            4.2.3 WT 原代肝脏细胞超表达活性缺失的 Fyn 载体 PEPCK 蛋白表达量降低
            4.2.4 FAO 细胞转染效果的检测
            4.2.5 FAO 细胞超表达 Fyn-CA 上调 PEPCK 和 G6Pase 的表达
            4.2.6 FAO 细胞超表达 Fyn-CA 糖异生相关基因 mRNA 表达量上调
            4.2.7 FAO 细胞超表达 Fyn-CA 葡萄糖合成增加
        4.3 讨论
    第五章 FynKO小鼠肝脏 TCA循环活性改变引起 HGP 降低
        5.1 实验材料和方法
            5.1.1 实验动物
            5.1.2 组织样品的采集与置备
            5.1.3 水解代谢产物分析
            5.1.4 RNA 提取与 qRT-PCR
            5.1.5 统计分析
        5.2 结果
            5.2.1 FynKO 小鼠肝脏磷酸烯醇式丙酮酸含量降低
            5.2.2 FynKO 小鼠乳酸和丙氨酸含量减少
            5.2.3 FynKO 小鼠三羧酸循环活性增加
            5.2.4 苹果酸-天冬氨酸穿梭在 FynKO 小鼠肝脏中受损
        5.3 讨论
结论
创新点
下一步研究计划
参考文献
缩略词表 (Abbreviation)
致谢
个人简介



本文编号：3892401