《RBP4通過JAK/STAT/Grb10信號通路調控胰島β細胞功能及數量》是依託同濟大學，由李羚擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：RBP4通過JAK/STAT/Grb10信號通路調控胰島β細胞功能及數量
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李羚
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
脂肪因子作為“脂肪-胰島內分泌軸”的重要組成部分可直接影響胰島β細胞功能及數量並參與2型糖尿病發生髮展。本課題組前期研究發現脂肪因子RBP4可誘導胰島細胞中Grb10（胰島素信號通路的負調控蛋白）表達增多，後者過表達抑制胰島素分泌。並首次發現RBP4細胞表面受體Stra6在胰島中高表達。相關研究發現激活Stra6下游的JAK/STAT通路抑制胰島素合成。故本研究提出RBP4通過激活JAK/STAT/Grb10信號通路來調控胰島β細胞功能及數量的假說，擬用RBP4干預來觀察胰島素合成及分泌、胰島β細胞增殖和凋亡的變化。在2型糖尿病動物模型中通過反義寡核苷酸技術降低RBP4濃度，在體觀察胰島β細胞分泌功能、增殖和凋亡的改變。最後利用shRNA干擾Stra6表達及藥物阻抑JAK/STAT通路，探討代謝紊亂時RBP4對功能性胰島細胞量的網路調節機制，為預防和治療2型糖尿病找到潛在靶點。
結題摘要
RBP4（serum retinal binding protein 4）做為脂肪因子參與糖脂代謝調節，且其細胞表面受體Stra6在胰島中高表達，下游的JAK/STAT通路可抑制胰島素合成。本課題圍繞RBP4對胰島細胞功能及數量的調節在細胞水平上進行了相關實驗。證實RBP4促進葡萄糖刺激的胰島素分泌及胰島細胞增殖，不影響胰島細胞凋亡。但RBP4過表達小鼠中胰島素分泌較對照組並無明顯增加，故在合作單位支持下，進一步研究LAMTOR1（錨定在溶酶體上的構架蛋白）調控胰島細胞分泌功能的機制。結果發現：1. IPGTT試驗中，LAMTOR1胰島特異性敲除（βLAMTOR1 KO）小鼠的糖耐量較對照小鼠明顯改善，但胰島中胰島素分泌關鍵基因的mRNA表達水平均未發現明顯改變，且胰島內胰島素含量也未見明顯改變。2進一步通過檢測胰島素分泌的金標準高葡萄糖鉗夾技術證實，與對照小鼠相比，βLAMTOR1 KO小鼠第一相和第二相胰島素分泌水平明顯增加。3.分離βLAMTOR1 KO小鼠和對照小鼠的胰島進行體外胰島灌流，亦證實敲除LAMTOR1後胰島細胞中高葡萄糖刺激下的胰島素分泌明顯增加。4.先後用二氮嗪（KATP通道開放劑）、KCl及格列苯脲（ATP依賴的鉀通道阻斷劑）進行體外胰島灌流並檢測胰島素分泌，結果證實敲除LAMTOR1所致胰島素分泌增加的作用靶點並非胰島素分泌的觸發通路——ATP依賴的鉀通道。5. 通過ATP及耗氧率檢測發現，敲除LAMTOR1後胰島細胞存線上粒體功能缺陷。6.進一步對胰島素分泌的放大通路——谷氨酸信號通路進行研究，發現LAMTOR1敲除後胰島細胞中谷氨酸合成增加，且GLP-1干預可進一步增加胰島細胞中的谷氨酸含量及胰島素分泌水平。7.本研究利用高糖刺激，發現βLAMTOR1 KO小鼠的原代胰島細胞中AMPK的磷酸化水平下降，並導致其底物ACC1活化增加。因此通過本基金的支持，我們首次發現βLAMTOR1 KO小鼠的胰島素分泌明顯增加，且其作用靶點為胰島素分泌的放大通路——谷氨酸信號通路及ACC1活化。本研究揭示了2型糖尿病胰島細胞功能缺陷的分子機制，為尋找新的2型糖尿病治療靶點提供重要研究方向。同時，證實LAMTOR1為腸促胰素誘導胰島素分泌機制的重要環節，有助於探尋增強GLP-1受體激動劑療效的新治療方法。
