miR-26b是我们采用微流体芯片技术检测人原代脂肪前体细胞及诱导分化的成熟脂肪细胞miRNA表达谱时发现的一条高表达于成熟脂肪细胞的miRNA。前期发现miR-26b功能抑制可以降低脂肪细胞的胰岛素敏感性,生物信息学分析及荧光素酶报告基因系统检测结果发现并证实PTEN是其靶基因。由于PTEN基因是胰岛素PI3K信号通路的重要抑制因子,因此我们推测miR-26b通过调控PTEN而影响胰岛素的敏感性。本研究拟阐明miR-26b的生物学特征;在体观察miR-26b水平与糖代谢内环境的关系;以PTEN-PI3K信号通路为切入点,采用基因过表达技术及miRNA海绵技术,深入分析miR-26b影响脂肪细胞胰岛素敏感性的分子机制。miR-26b影响胰岛素敏感性及其机制的研究未见报道,本研究有源头创新性,可为肥胖及其并发症的防治提供新线索和潜在的干预靶标。
miR-26b;adipocytes;PTEN-PI3K;insulin sensitivity;mechanism
肥胖症的发病率在全球呈逐年增高的态势,由于肥胖症患者普遍存在胰岛素抵抗,而胰岛素抵抗又是肥胖并发2型糖尿病、心脑血管等疾病的共同病理基础。长期以来,由于人们坚信肥胖者脂肪细胞功能异常与胰岛素抵抗的形成机制密切相关,因此一直试图从脂肪组织中筛选出胰岛素抵抗的候选基因,作为肥胖和2型糖尿病防治的靶标。miR-26b是本研究小组采用微流体芯片技术检测人原代脂肪前体细胞及诱导分化的成熟脂肪细胞miRNA表达谱时发现的一条高表达于成熟脂肪细胞的miRNA。本项目进一步揭示了miR-26b的生物学特征,明确了脂源性细胞因子(TNFα、Leptin、Resistin)、游离脂肪酸、葡萄糖对脂肪细胞中miR-26b表达均具有调节作用。通过miR-26b表达与肥胖、胰岛素抵抗关系的研究,我们发现①在胰岛素抵抗的3T3-L1脂肪细胞模型、胰岛素抵抗的人脂肪细胞模型中miR-26b表达显著下调;②在肥胖者网膜脂肪组织中、DIO大鼠与OB/OB小鼠腹腔脂肪组织中miR-26b的表达也显著下调;③网膜脂肪组织miR-26b的表达水平在肥胖者、DIO大鼠、OB/OB小鼠均存在与HOMA-IR之间的负相关关系。通过miR-26b对人脂肪细胞增殖、凋亡、分化影响的实验研究,我们发现①miR-26b过表达可通过阻滞细胞进入S期而显著抑制脂肪细胞的增殖,而miR-26b沉默可显著促进人脂肪前体细胞的增殖,二者对细胞凋亡均无明显影响;②miR-26b过表达可显著促进脂肪细胞的成脂分化,而miR-26b沉默则显著抑制人脂肪细胞的分化,并显著下调了脂肪细胞分化关键基因(AP2、C/EBPα、PPARγ、HSL)的表达。通过miR-26b对人脂肪细胞胰岛素敏感性影响的实验研究,我们发现miR-26b能显著促进人成熟脂肪细胞胰岛素刺激的葡萄糖摄取、GLUT4膜转位。miR-26b影响脂肪细胞胰岛素敏感性的机制,是通过调控下游靶基因PTEN、继而调节AKT丝氨酸磷酸化水平、最终影响PI3K通路、致GLUT4膜转位改变而实现的。本项目明确了miR-26b的临床重要性及影响肥胖患者胰岛素敏感性的分子机制,增进了人们对肥胖、胰岛素敏感性降低分子机制的新认识,为临床肥胖相关胰岛素抵抗的防治提供了潜在的干预靶标。