GDF11对肥胖相关胰岛素抵抗及炎症的影响及机制探讨

发布时间：2020-09-18 18:11

　　 第一部分GDF11对肥胖相关胰岛素抵抗的影响目的:GDF11是TGF-β超家族的成员之一,我们的前期研究发现,相比于正常小鼠,肥胖伴胰岛素抵抗(IR)的小鼠其血清及肝脏的GDF11水平明显下降。肝脏在代谢中起着至关重要的作用,肥胖常引起肝脏脂质聚积及IR。本研究拟采用棕榈酸(PA)诱导的Hep G2构建胰岛素抵抗模型,从肝代谢角度探讨GDF11对肥胖相关IR的影响。方法:(1)采用高脂饮食建立肥胖小鼠模型。IPGTT和ITT试验分别检测小鼠糖耐量和胰岛素敏感性。ELISA法检测小鼠血清GDF11水平。Western blot和实时定量PCR(RT-PCR)检测肝脏中GDF11蛋白和m RNA的表达水平。(2)体外采用PA诱导Hep G2肝细胞构建胰岛素抵抗(IR)模型,并检测其GDF11的蛋白和m RNA表达水平。(3)给与GDF11干预PA诱导后的Hep G2细胞,测定甘油三酯和胆固醇水平,并检测胰岛素刺激后P-AKT/AKT的蛋白表达,以及G-6-Pase和PEPCK的m RNA表达水平。结果:(1)体内实验:相比于低脂组,高脂组(HFD)小鼠体重及肝脏重量明显增加,胰岛素敏感性降低。HFD小鼠血清及肝组织中GDF11表达下降(P0.05)。(2)体外实验:与对照组相比,PA诱导后Hep G2的GDF11蛋白及m RNA表达降低(P0.05),甘油三酯及胆固醇水平增加,P-AKT/AKT表达降低,PEPCK和G-6-Pase的m RNA表达增加(P0.05)。(3)与PA组相比,GDF11联合PA干预组的甘油三酯及胆固醇水平、P-AKT/AKT蛋白表达以及PEPCK和G-6-Pase的m RNA表达均无明显变化(P0.05)。结论:本研究发现肥胖诱导小鼠的血清及肝组织GDF11表达明显降低。PA诱导的Hep G2的GDF11表达也明显降低,但GDF11干预不能改善PA诱导Hep G2肝细胞的脂质聚积及IR。第二部分GDF11对棕榈酸诱导的巨噬细胞的影响及机制探讨目的:肥胖与慢性炎症密切相关。我们前期研究发现肥胖小鼠炎症水平升高,GDF11水平下降。GDF11是TGF-β超家族的成员之一,TGF-β能抑制巨噬细胞的炎症反应,有研究表明GDF11能够减轻内皮炎症,从而减缓小鼠的动脉粥样硬化。因此,我们推测GDF11具有抗炎作用。本研究拟采用PA干预RAW264.7巨噬细胞引起炎症反应,观察GDF11对巨噬细胞炎症的影响并探讨可能机制。方法:(1)ELISA法检测肥胖小鼠血清IL-6、TNF-α水平。(2)采用PA诱导RAW264.7细胞炎症反应。Western blot及RT-PCR检测GDF11的蛋白和m RNA表达。(3)GDF11干预PA诱导的RAW264.7细胞,检测上清中IL-6、TNF-α水平,以及细胞P-smad2/smad2、P-smad3/smad3及P-JNK/JNK的蛋白表达水平。(4)采用SB431542(smad2/3抑制剂)预处理后,再给与GDF11干预PA诱导的RAW264.7,ELISA检测细胞上清中IL-6、TNF-α水平,Western blot检测P-JNK/JNK的表达水平。结果:(1)体内实验:相比于低脂组,肥胖小鼠血清中IL-6、TNF-α增加,GDF11下降;(2)与对照组相比,PA干预后RAW264.7的,GDF11蛋白和m RNA表达降低(P0.05);(3)相比与PA处理组,GDF11与PA联合处理组IL-6、TNF-α水平降低,P-JNK/JNK蛋白表达水平降低,P-samd2/smad2、P-smad3/smad3蛋白表达水平明显增加(P0.05);(4)与GDF11处理组相比,SB431542预处理组上清中IL-6、TNF-α水平增高,P-JNK/JNK的表达水平增高(P0.05)。结论:本研究发现PA诱导RAW264.7细胞的GDF11表达明显降低。GDF11通过Smad2/3途径抑制JNK,改善PA诱导RAW264.7巨噬细胞的炎症反应。
【学位单位】：重庆医科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R589.2
【部分图文】：

图 1. 高脂喂养建立小鼠肥胖伴 IR 模型A：体重曲线，B：肝脏重量，C:腹腔葡萄糖耐量实验，D：胰岛素耐量实验。Figure 1. HFD induced obese mice with insulin resistance(`x ±s, n=8)A: Body weight in each group, B:Liver weight in each group, C: IPGTT, D:ITT*P < 0.05, ** P < 0.01vs. control.2.2 GDF11 在小鼠血清和肝脏中的表达变化与 LFD 组比较，HFD 组血清 GDF11 水平降低(P<0.05)（图 2A）。同时我们观察到，HFD 组肝脏中 GDF11 mRNA 及蛋白表达均减少（P<0.05）（图 2B、C、D）

图 2. 小鼠血清和肝脏中 GDF11 的水平：小鼠血清 GDF11 水平，B：肝脏中 GDF11 mRNA 水平的表达，C、D: 肝脏中 GDF11白水平的表达。Figure 2. The level of GDF11 in serum and liver (`x ±s, n=8)A: The mice serum levels of GDF11, B: The mRNA expression of GDF11 in liver, C、D: Thprotein expression of GDF11 in liver. *P < 0.05 vs. control.2.3 PA 诱导 HepG2 构建 IR 模型以及 GDF11 的表达情况PA 刺激 HepG2 后，P-AKT/AKT 蛋白表达明显降低（图 3A、B），表明 IR 型构建成功；GDF11 的 mRNA 及蛋白的表达受到显著抑制（图 3C、D、E）（P<0.05

PA诱导HepG2中P-AKT/AKT和GDF11的水平A、B：PA诱导HepG2中P-AKT/AKT的表达，C：PA诱导HepG2中GDF11mRNA水平

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本文编号：2821994