ARL15调控脂联素分泌及其在脂联素受体信号通路中的作用研究

发布时间：2018-05-04 22:20

  本文选题：核糖基化样因子15 + 脂联素　； 参考：《第三军医大学》2016年博士论文

【摘要】：背景脂联素(Adiponectin),又称Acrp30或者Adipo Q或者Apm1或者Gbp28,是脂肪细胞特异分泌的脂肪因子。临床研究和基础实验证实脂联素的表达水平与肥胖诱发的疾病(比如胰岛素抵抗、2型糖尿病和动脉粥样硬化性心脏病)有非常密切的关系,故有低脂联素血症一说。脂联素作为脂肪细胞中为数不多的“好”的脂肪因子,发挥着抗动脉粥样硬化、增加胰岛素敏感性、调节葡萄糖和脂质代谢的作用,是理想的新药研究对象。脂联素的替代药物还处于研发状态。随着疾病易患基因的大规模测序结果的出炉以及后基因组时代的到来,众多基因被重新贴上了和疾病相关的标签。就脂联素而言,最新一项关于血浆脂联素水平的GWAS研究显示:除了位于脂联素编码基因Adipo Q位点的lead snp rs266717单核苷酸多态性呈现出于患者血液中脂联素水平明显相关,新的ARL15基因存在单核苷酸多肽性(rs4311394)且与循环中脂联素水平呈相关性。而rs4311394位点携带G等位基因的患者不仅发生心血管疾病和糖尿病机率大大增加,而且和多种代谢疾病相关。另一项研究欧洲肥胖儿童易患基因的大样本基因芯片筛查的研究中也发现ARL15基因存在拷贝数变异(genomic copy number variations),致使儿童肥胖率增加。最新一项对北印度类风湿关节炎人群的GWAS研究也发现ARL15是一个新的非人类组织相容性抗原(HLA)的类风湿关节炎(RA)易患基因(rs255758)。在大量的疾病相关的基因芯片数据库的分析下,脂联素、肥胖、炎症视乎可以用ARL15串联起来。除了国外的研究借鉴,课题前期研究2型糖尿病并发大血管动脉粥样硬化的易患基因中发现:将可控的多危险因素控制后仍然有部分糖尿病病人发生大血管病变,对这部分人群进行疾病的差异基因核苷酸多态性分析发现ARL15基因不同的等位基因的大血管发生率显著不同。基于上述一些证据,提示我们ARL15可能是一个重要的遗传位点,而且与炎症、肥胖、糖尿病相关。已有的关于ARL15基因及其功能的研究在人白色脂肪、骨骼肌、肝脏、胰腺、心脏、肾脏、胃、垂体、胎盘等组织中均有表达,蛋白质一级结构分析认为它属于Small GTP结合蛋白(简称小G蛋白)家族。该家族的生物学作用是负责细胞内囊泡运输和参与细胞内信号转导。所以我们假设ARL15可能是参与调节脂联素及其受体信号通路整个过程的新的调节基因,它可能作用与脂肪细胞,介导脂联素的生成和分泌;也可能作用于脂联素的靶器官,调节脂联素的下游信号通路,并通过反馈信号反馈到脂肪细胞间接调节脂联素的生成和分泌。方法1.利用WB、RT-PCR、免疫荧光和ELISA方法,脂肪细胞分化前后脂联素、ARL15表达水平以及脂肪细胞中的定位情况;在生理/胰岛素抵抗状态下,ARL15表达情况;2.利用WB和免疫荧光方法,在生理/胰岛素抵抗状态下,成熟骨骼肌细胞中ARL15表达水平,ARL15在骨骼肌细胞中的定位情况;3.利用WB方法,在生理/胰岛素抵抗状态下,胰岛素信号通路上关键分子IRS-1/AKT变化情况;及脂联素受体信号通路上关键分子AdipoR1及下游分子AMPK\PGC-1α表达情况和ARL15相关性研究;4.将ARL15过表达和敲降后,生理状态/胰岛素抵抗状态下,脂肪细胞上清中脂联素表达水平,骨骼肌细胞中脂联素受体信号通路Adipo R1/AMPK/PGC-1α,胰岛素信号通路上关键分子IRS-1/AKT的变化。结果1.ARL15在脂肪前体细胞和成熟细胞中有表达,ARL15的mRNA、蛋白水平与脂联素的mRNA、蛋白水平正相关;免疫荧光显示ARL15与脂联素存在共定位;2.成熟脂肪细胞中胰岛素上调ARL15表达,TNF-α下调ARL15的表达;3.ARL15在成熟骨骼肌细胞中有表达;胰岛素上调ARL15表达,胰岛素上调AdipoR1表达并激活下游分子AMPK\PGC-1α;4.成功构建了稳定过表达和稳定敲降ARL15的骨骼肌前体细胞株,为后续实验提供了技术支持;5.通过在骨骼肌细胞中进行ARL15过表达(干扰)基因修饰,ARL15上调(下调)Adipo R1的表达,提示ARL15可能参与脂联素受体信号通路的激活;6.通过在骨骼肌细胞中进行ARL15过表达(干扰)基因修饰,接受胰岛素刺激后ARL15上调IRS-1磷酸化水平高于对照组,提示ARL15可能参与胰岛素信号通路的激活。结论ARL15很可能是一个新的调控脂联素表达,同时也激活脂联素受体信号通路和胰岛素信号通路的重要分子。
[Abstract]:It is suggested that ARL15 gene has a very close relationship with obesity - induced disease ( such as insulin resistance , type 2 diabetes and atherosclerotic heart disease ) . The expression of ARL15 in skeletal muscle cells and the expression of ARL15 in skeletal muscle cells were studied by means of WB and immunofluorescence .

【学位授予单位】：第三军医大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R363

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本文编号：1844930