脂肪酸感知与修饰的细胞信号传导功能
发布时间：2020-05-15 23:32
【摘要】：细胞信号通路在细胞内部构成了一个庞大的网络,其维持着细胞的生存和代谢,控制着细胞体的“生老病死”,因此了解细胞信号的传递机制能够帮助人们探索生命运行的奥秘。细胞信号包括很多方面,其中细胞信号的强度和持续的时间对细胞功能的发挥起重要作用。胰岛素信号通路作为细胞信号网络中的重要组成部分,其调节机制错综复杂。胰岛素诱导的胰岛素受体底物1(insulin receptor substrate 1,IRS1)的降解过程作为胰岛素信号通路中负反馈调节的重要组成部分,可以终止胰岛素信号避免其过度激活。然而,在各种应激反应中调节IRS1稳定性的分子机制并没有被了解清楚。脂肪酸作为构成生命的重要元素之一,其组成了庞大的细胞膜结构,为各细胞器功能的发挥提供场所壁垒,但是其在信号传导方面的作用并没有被完全揭示。CD36作为许多脂质的受体,其与胰岛素敏感性的关系有一定程度的研究,但是CD36对胰岛素信号敏感性的具体影响存在很大争议。我们的研究表明在C2C12肌肉细胞中缺失CD36能够增强胰岛素短时间内激活的胰岛素信号,但是信号激活的持续时间变短,同时胰岛素慢性刺激诱导的胰岛素抵抗现象也比较严重。该现象可能是由于CD36敲降后胰岛素诱导的IRS1降解加快所致。CD36依赖自身的泛素化修饰可以与IRS1结合,抑制CUL7(Cullin7)与IRS1的相互作用,进而降低IRS1的泛素化水平,使IRS1降解减慢,然而脂肪酸预处理可以抑制CD36在该方面的功能。同时,胰岛素信号通路在肿瘤细胞的代谢过程中发挥重要作用,胰岛素信号通路的强弱与癌细胞的增殖、迁移、侵袭及抗药性都有一定关系。脂肪酸通过CD36等相关膜受体蛋白转运进入细胞后一部分参与复合脂质的合成,另一部分经各种修饰而被赋予新的功能。许多修饰化的脂肪酸及相关的酶都可以参与到胰岛素信号通路的调节过程中。我们发现脂肪酸2羟基化酶(fatty acid 2-hydroxylase,FA2H),可以通过影响胰岛素信号通路中的ERK1/2正反馈调节胰岛素受体(insulin receptor,IR)的表达。在乳腺癌MCF7细胞中沉默FA2H后ERK1/2磷酸化水平增加,同时IR的mRNA和蛋白水平都明显增加,并且该细胞的增殖能力在一定程度上也有所增强。而使用ERK1/2的抑制剂U0126后,IR的蛋白和mRNA表达水平都有所下降,同时该细胞的增殖能力也有所抑制。该研究工作阐述了脂肪酸感知与修饰对胰岛素信号通路的影响,为改善胰岛素敏感性以及治疗糖尿病和相关的癌症等疾病提供了新的靶点。
【图文】：
2.1. 敲降及过表达 CD36。A、B，C2C12 成纤维细胞接种长满后更换含有 2%马血清EM 培养基诱导肌肉细胞分化，每天换液，图中标注 D 代表分化天数，按图示所示分取 RNA 和蛋白质，通过 Western blot 和 Q-PCR 检测 CD36 的蛋白（A）和 mRNA（B水平；C、D，使用 siRNA 对分化第三天的 C2C12 细胞进行干扰，干扰 24 小时候换基继续培养诱导分化 3 天，肌肉细胞分化成熟后提取蛋白质（C）和 RNA（D）进行检使用 siRNA 对分化第三天的 C2C12 细胞进行干扰，干扰 24 小时候换分化培养基继续分化 3 天，对分化成熟的肌肉细胞进行拍照观察分化效果；F，分别构建稳转野生型 D36-WT）、泛素化位点突变型 CD36（CD36-K/A）以及对照空质粒（vec）的 CHO 细胞蛋白检测表达效果；误差线代表±SD，，显著性差异由 t 检验得出，*号代表 p < 0.05，号表示 p < 0.001，分别与分化第 0 天或 NC 组比较。igure 2.1. The knockdown and overexpression efficiency of CD36 in myotubes and CHO. Anfluent C2C12 myoblasts were induced to differentiation by DMEM containing 2% hrose sebel D in figure means the day(s) for differentiation, protein (A) and RNA (B) were extractedndicated times, and analyzed using Western blot and Q-PCR to detect the level of CD36. C,2C12 myotubes were treated with a scrambled negative control (NC) siRNA or siRNA targe
本文编号：2665786
【图文】：
2.1. 敲降及过表达 CD36。A、B，C2C12 成纤维细胞接种长满后更换含有 2%马血清EM 培养基诱导肌肉细胞分化，每天换液，图中标注 D 代表分化天数，按图示所示分取 RNA 和蛋白质，通过 Western blot 和 Q-PCR 检测 CD36 的蛋白（A）和 mRNA（B水平；C、D，使用 siRNA 对分化第三天的 C2C12 细胞进行干扰，干扰 24 小时候换基继续培养诱导分化 3 天，肌肉细胞分化成熟后提取蛋白质（C）和 RNA（D）进行检使用 siRNA 对分化第三天的 C2C12 细胞进行干扰，干扰 24 小时候换分化培养基继续分化 3 天，对分化成熟的肌肉细胞进行拍照观察分化效果；F，分别构建稳转野生型 D36-WT）、泛素化位点突变型 CD36（CD36-K/A）以及对照空质粒（vec）的 CHO 细胞蛋白检测表达效果；误差线代表±SD，，显著性差异由 t 检验得出，*号代表 p < 0.05，号表示 p < 0.001，分别与分化第 0 天或 NC 组比较。igure 2.1. The knockdown and overexpression efficiency of CD36 in myotubes and CHO. Anfluent C2C12 myoblasts were induced to differentiation by DMEM containing 2% hrose sebel D in figure means the day(s) for differentiation, protein (A) and RNA (B) were extractedndicated times, and analyzed using Western blot and Q-PCR to detect the level of CD36. C,2C12 myotubes were treated with a scrambled negative control (NC) siRNA or siRNA targe
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