ATP在胰岛素抵抗机制中对线粒体MECR蛋白的影响

发布时间：2021-12-17 04:41

　　背景:线粒体2-烯醇酰基蛋白还原酶（MECR）是线粒体脂肪酸合成酶（mt FAS）途径中的一种酶。MECR与2型糖尿病的关系尚无报道。在本研究中,我们在高脂诱导肥胖（DIO）小鼠中检测了肝脏MECR和胰岛素抵抗的关系。在胰岛素抵抗条件,MECR基因mRNA表达在肝脏中升高,但MECR蛋白水平降了。用小檗碱（BBR）改善DIO小鼠胰岛素抵抗后,MECR蛋白水平恢复正常。机制研究提示,胰岛素抵抗条件下血液胰岛素水平升高,胰岛素诱导MECR mRNA表达。另外胰岛素抵抗条件,肝脏ATP水平升高,ATP诱导MECR蛋白水平降低。BBR通过降低DIO小鼠肝脏的ATP水平,恢复MECR蛋白质水平。这些数据提示,在胰岛素抵抗小鼠中,胰岛素诱导肝脏mRNA水平升高,但肝脏高水平的ATP造成MECR蛋白降低。BBR降低小鼠肝脏中的ATP水平,恢复MECR蛋白水平,改善DIO小鼠胰岛素敏感性。本研究表明,MECR mRNA升高和蛋白降低与胰岛素抵抗密切相关,ATP降低MECR蛋白水平可能参与胰岛素抵抗的发生。目的:研究线粒体蛋白MECR与2型糖尿病的关系,探索MECR在胰岛素抵抗状态下的变化规律。方法:（... 

【文章来源】：上海海洋大学上海市

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ATP设定点的调节机制

上海海洋大学硕士学位论文22图1-2ATP设定点的调节因素。细胞内ATP水平由设定点决定，该设定点与线粒体膜电位成正比。随着能量底物供应量的增加，线粒体膜电位、ATP设定值和细胞内ATP水平呈共同升高趋势。随着ATP的增加，线粒体的负反馈机制被激活，从而增加超氧化物离子的产生。超氧化物离子通过氧化修饰解偶联蛋白来促进线粒体产热，从而降低膜电位和ATP合成。抗氧化剂能中和超氧离子，阻断负反馈反应，防止膜电位降低而提高设定值。解偶联剂（二硝基苯酚，DNP）通过激活解偶联蛋白，降低膜电位，下调ATP的设定值。抗凋亡蛋白Bcl-xL通过上调线粒体膜电位增加ATP的设定值。Fig.1-2FactorsinvolvedintheregulationofATPset-point.TheintracellularATPlevelisdeterminedbytheset-point,whichisproportionaltothemitochondrialmembranepotential.Withtheincreasedsupplyinenergysubstrates,mitochondrialmembranepotential,ATPset-pointandintracellularATPleveltendstoelevatetogether.AsATPincreases,thenegativefeedbackmechanismofmitochondriawillbeactivatedtoincreasetheproductionofsuperoxideions.SuperoxideionspromotemitochondrialheatproductionbyoxidativemodificationofuncouplingproteinstoreducethemembranepotentialandATPsynthesis.Antioxidantscanneutralizethesuperoxideions,blockthenegativefeedbackreaction,andpreventthedecreaseofmembranepotentialtoincreasetheset-point.Uncouplingagent(Dinitrophenol,DNP)canreducethemembranepotentialanddown-regulatetheATPset-pointthroughactivationoftheuncouplingproteins.TheantiapoptoticproteinBcl-xLincreasesATPset-pointbyup-regulationofthemitochondrialmembranepoten

上海海洋大学硕士学位论文42图2-1胰岛素诱导，Forskolin抑制MECRmRNA表达。（a）胰岛素诱导MECRmRNA表达。（b）Forskolin（20μM）对MECRmRNA的抑制作用。（c）葡萄糖对MECRmRNA的调节（35mm）。（d）缺氧对MECRmRNA的调节。（e）TNF-α（10ng/ml）对MECRmRNA的调节作用。Fig.2-1MECRmRNAinductionbyinsulinandinhibitionbyforskolin.(a)InductionofMECRmRNAbyinsulin.(b)InhibitionofMECRmRNAbyforskolin(20μM).(c)RegulationofMECRmRNAbyglucose(35mM).(d)RegulationofMECRmRNAbyhypoxia.(e)RegulationofMECRmRNAbyTNF-α(10ng/ml).2.3.2各组织中的MECR蛋白表达MECR在酵母线粒体中高表达，但在哺乳动物组织中的蛋白分布未见报道。为解决这一问题，我们用蛋白质免疫印迹法检测了9种富含线粒体的小鼠组织（脑、心、肝、脾、肺、肾、骨骼饥结肠和棕色脂肪）中MECR蛋白的表达。根据MECR/β-肌动蛋白的水平，将这些组织分为四组。骨骼肌中蛋白质含量最丰富，约为脑、心、肝等第二组组织的7倍（图2-2a,b）。在第三组组织中，包括肾脏、结肠和棕色脂肪的表达较第二组减少了一半。脾脏和肺组织中的MECR表达最低，约为第三组的一半。结果表明MECR蛋白与组织线粒体的密度无密切关系，提示MECR蛋白


本文编号：3539423