《肝臟中EPO受體信號通路激活PI3K-AKT改善胰島素抵抗機制的研究》是依託南京大學，由朱大龍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：肝臟中EPO受體信號通路激活PI3K-AKT改善胰島素抵抗機制的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：朱大龍
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
胰島素抵抗是2型糖尿病的主要發病機制之一，探索改善胰島素抵抗的機制是內分泌領域的熱點。既往臨床觀察的結果與我們的預試驗均表明促紅細胞生成素（erythropoietin, EPO）對胰島素抵抗具有明顯的改善作用，但機制尚不清。我們發現小鼠肝臟中有EPO受體的表達，給予胰島素抵抗小鼠EPO治療後，肝臟中PI3K-AKT活性增加。我們推測EPO可能通過激活肝臟中EPO受體來上調胰島素信號通路中的關鍵因子PI3K-AKT的活性，進而改善糖脂代謝，從而緩解肝臟胰島素抵抗。本研究將使用無促紅細胞生成作用的EPO衍生物作為EPO受體通路的激活因子，並使用腺病毒、shRNA、PI3K抑制劑等手段，分別在動物及細胞水平中重點探討肝臟中EPO受體信號通路的激活對改善胰島素抵抗的作用及其機制。通過闡明EPO受體信號通路與胰島素抵抗的關係，將為改善胰島素抵抗防治糖尿病提供理論基礎和新的線索。
結題摘要
促紅細胞生成素（erythropoietin, EPO）的主要作用是促進紅細胞的增殖分化，近期有文獻報導EPO能夠降低2型糖尿病小鼠的血糖，增加胰島素敏感性。但是EPO對於肝臟胰島素抵抗的作用及其機制尚不明確。為此，我們在動物及細胞水平建立了高脂誘導的胰島素抵抗模型，並利用重組人紅細胞生成素（rhEPO）干預，檢測小鼠血糖、體重及糖耐量，用real-time PCR和western blot檢測肝臟及HepG2細胞糖代謝及胰島素信號通路相關分子基因與蛋白水平的變化，ELISA法檢測小鼠體內炎症因子含量。結果發現，高脂餵養的小鼠經rhEPO治療後，體重、空腹血糖及胰島素水平明顯降低，同時腹腔葡萄糖耐量實驗(IPGTT)示糖耐量升高，這一作用是通過EPO促進肝臟AKT的Ser473磷酸化，進而下調糖異生的限速酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（PEPCK）和葡萄糖-6-磷酸酶（G6Pase）的基因和蛋白水平，降低肝臟糖異生。此外，rhEPO能夠降低高脂餵養的小鼠體內炎症因子如TNF-α及IL-6的水平，抑制T樣受體4（TLR4）、NF-kB以及pJNK的蛋白表達，緩解炎症反應。棕櫚酸誘導的HepG2細胞經rhEPO處理後，磷酸化的Akt（pAkt）、叉頭轉錄因子1（pFOXO1）、糖原合成酶激酶（pGSK3β）增加，導致細胞內葡萄糖生成減少。為了進一步驗證EPO的作用是通過EPOR介導的，我們隨後用含EPO受體（EPOR）ShRNA的腺病毒干擾HepG2細胞，此時EPO不能促進上述蛋白的磷酸化。因此我們的研究首次發現，EPO通過EPOR介導，激活小鼠肝臟及HepG2細胞的PI3K/Akt信號通路，抑制糖異生、促進糖原合成，下調肥胖相關的炎症反應，改善胰島素抵抗。
