《TCF7L2通過PI3K/Akt信號通路調控胰島β細胞功能的研究》是依託復旦大學，由聞傑擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：TCF7L2通過PI3K/Akt信號通路調控胰島β細胞功能的研究
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：聞傑
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
GWAS研究顯示TCF7L2基因多態性與2型糖尿病密切相關，本課題組在國內首次證實TCF7L2 與漢族人群2型糖尿病顯著相關（Wen J,et al.PLoS One.2010;5:e9153）.研究顯示，TCF7L2能夠調節胰島素分泌和胰島β細胞的增殖/凋亡，但分子機制不明。課題組利用ChIP-seq技術建立了TCF7L2在MIN6細胞內的轉錄調控基因譜，提示TCF7L2是Pik3r1基因的轉錄因子，細胞水平的研究發現過表達TCF7L2能夠抑制Pik3r1基因及其編碼蛋白PI3K p85的表達，持續葡萄糖灌注能夠引起大鼠胰島細胞TCF7L2表達增加，PI3K p85表達減少，Akt/BAD信號通路激活，導致胰島β細胞的增殖和重量明顯增加。課題組首次提出胰島β細胞記憶體在TCF7L2-PI3K/Akt信號通路,並將在細胞、糖尿病動物模型以及TCF7L2基因特異剔除小鼠模型等層面進行驗證。
結題摘要
近年來,全基因組關聯研究(GWAS)證實轉錄因子7類似物2（TCF7L2）是糖尿病易感性最強的基因之一，OR值約1.46。本課題組在國內首次證實TCF7L2與上海漢族人群2型糖尿病顯著相關。TCF7L2 基因編碼的蛋白是Wnt 信號通路關鍵的轉錄因子,在許多組織中皆有表達, 包括胰島β細胞和小腸內分泌細胞。研究顯示,該基因風險變異體與胰島素分泌下降有關，但具體分子機制尚不明確。課題組利用ChIP-seq技術首次發現Pik3r1（編碼PI3K p85蛋白）是受TCF7L2調控的靶基因。在體內，PI3K/Akt信號通路對胰島細胞增殖及胰島素分泌起到至關重要的作用。至於TCF7L2對Pik3r1基因有何種調控作用,目前尚不清楚。為了明確TCF7L2對 Pik3r1基因的調控作用，課題組用ChIP-PCR 研究TCF7L2 與Pik3r1 基因啟動子區域結合的DNA 序列，並明確二者間的調控作用；不同濃度葡萄糖及胰島素干預MIN6細胞，檢測TCF7L2及下游靶基因的mRNA及蛋白表達水平、胰島素分泌水平、MIN6細胞增殖情況；構建TCF7L2過表達及敲低慢病毒穩轉株，觀察其對Pik3r1基因和p85蛋白表達的影響，Akt的磷酸化水平及其胰島素分泌及MIN6細胞增殖情況；再根據p85 蛋白的表達水平，選擇性的過表達p85 或者敲低p85，觀察下游一系列效應因子變化及胰島素分泌情況。建立TCF7L2胰島組織特異性基因剔除小鼠模型及觀察其表型。ChIP-PCR明確TCF7L2與Pik3r1基因啟動子區域結合的DNA序列。隨著葡萄糖濃度或胰島素濃度增高，TCF7L2表達逐漸增高，Pik3r1基因表達降低,下游Akt/BAD磷酸化水平增高，胰島素分泌增加，細胞增殖增強。過表達 TCF7L2 能夠抑制 Pik3r1 基因及其編碼蛋白 PI3K p85 的表達, 激活Akt/BAD 信號通路，MIN6細胞的增殖明顯增加；構建得到TCF7l2-Mip Cre小鼠，並對其表型進行了初步探究。本研究首次明確了Pik3r1基因是受TCF7L2轉錄調控的靶基因，並且TCF7L2可以通過抑制Pik3r1基因的表達使PI3K/AKT通路激活，胰島素分泌增加並促進胰島細胞增殖。從而提出，在胰島β細胞記憶體在“TCF-PI3K/Akt”信號通路,並發現該通路對胰島細胞的增殖胰島素分泌的調節有重要作用。
