《MicroRNA-29參與AMPK信號途徑調節肝糖異生的作用及機制研究》是依託天津醫科大學，由劉佳擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：MicroRNA-29參與AMPK信號途徑調節肝糖異生的作用及機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉佳
- 依託單位：天津醫科大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
AMPK對肝糖異生的調節發揮著重要的作用，miRNAs廣泛參與能量代謝，miRNAs是否參與AMPK對肝糖異生的調節，尚未見文獻報導。前期研究採用miRNAs晶片的方法篩選了AMPK通路調控的miRNAs，發現miR-29受AMPK信號通路負調控。本項目擬以C57BL/6小鼠及其原代肝細胞及ob/ob小鼠為研究對象，分析在不同生理病理條件下AMPK激活劑AICAR干預對miR-29表達的影響，通過蛋白組學結合生物信息學分析方法篩選與肝糖異生相關的miR-29的靶基因，以螢光素酶報告基因系統進行鑑定，探索miR-29及其靶基因介導AMPK調控肝糖異生的分子機制及其對胰島素信號通路可能的影響，之後利用慢病毒系統在體內體外進行驗證，並對miR-29的多個靶基因之間可能的作用方式進行初步探討。希望通過深入研究AMPK信號通路中miR-29及其靶基因調控肝糖異生的分子機制，尋找治療糖尿病新的靶點。
結題摘要
AMPK對肝糖異生的調節發揮著重要的作用， miR-29參與AMPK對肝臟葡萄糖代謝的調節作用，本研究以C57BL/6小鼠及其原代肝細胞為研究對象，以AMPK的特異性激活劑AICAR干預C57BL/6小鼠原代肝細胞，可明顯抑制miR-29家族三個成員的表達，促進胰島素刺激下磷酸肌醇-3-激酶（phosphatidylinositol-3-kinase，PI3K）p85α亞基蛋白的表達及其下游Akt的磷酸化；套用生物信息學方法，預測PI3K p85α亞基可直接與miR-29 3‘UTR結合，在小鼠肝細胞中過表達miR-29b可抑制PI3K p85α亞基蛋白的表達和Akt的磷酸化，促進糖異生相關基因過氧化物酶體增殖物受體γ共激活因子1α（peroxisome proliferator-activated receptor-γ coactivator-1α，PGC-1α）、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶和葡萄糖-6-磷酸酶的表達，證實miR-29參與AMPK調節肝糖異生的過程。進一步觀察在不同的餵養條件下miR-29和p85α的表達，小鼠禁食14h後，肝臟中miR-29三個成員的表達均明顯升高，p85α mRNA和蛋白表達明顯下降, 升高的miR-29和被抑制的p85α可抑制禁食狀態下胰島素信號的傳導，在Hepa1-6肝細胞中重複上述實驗得到同樣的結果。使用晶片的方法篩選miR-29的靶基因，升高超過2倍的基因（兩組干預組較對照組均超過2倍）有311種，228種基因明顯下降，通過使用GO分析及KEGG分析表達水平下降的基因主要參與細胞外基質受體相互作用，蛋白質的相互作用，黏合斑和PI3K-AKT信號途徑。進一步深入分析發現，在胰島素調節糖原合成信號級聯繫統中重要環節的PI3K/AKT- GSK3β通路中，GSK3β可能亦是miR-29的靶基因，在小鼠肝細胞中過表達miR-29b可抑制GSK3β mRNA及蛋白的表達，提示AMPK通過miR-29調節肝糖異生的過程中，PI3K/AKT-糖原合成酶激酶3通路發揮重要作用，通過miR-29調節肝糖異生的過程並非只通過單一靶基因發揮作用。為進一步探討miRNA與葡萄糖代謝及糖尿病的機制研究提供了理論和實驗基礎。
