miR-106b是我们应用miRNA芯片筛选发现的、在2型糖尿病小鼠骨骼肌中表达显著上调的miRNA。前期发现miR-106b过表达可致C2C12细胞出现胰岛素抵抗(IR);生物信息学预测mfn2是miR-106b的靶基因;我们则发现IR骨骼肌PGC-1α和mfn2表达明显下调,提示miR-106b致骨骼肌IR的机制与PGC-1α/mfn2信号通路有关。本研究拟在体及细胞培养方法观察miR-106b过表达、功能抑制与骨骼IR、PGC-1α/mfn2信号通路变化间的关系;以PGC-1α/mfn2信号通路为切入点,结合慢病毒介导的功能抑制和过表达技术,探讨miR-106b致骨骼肌IR的机制;采用荧光素酶报告基因技术,揭示miR-106b对PGC-1α/mfn2的分子调控机制。miR-106b致骨骼肌IR及机制研究未见报道,本研究有源头创新性,可为2型糖尿病IR防治提供新线索和潜在干预靶标。
miR-106b;insulin resisstance;skeletal muscle;mfn2;
miR-106b是我们发现的2型糖尿病小鼠骨骼肌中表达显著上调的microRNA,本项目在前期研究基础上全面论证其通过PGC-1a/mfn2信号通路影响骨骼肌胰岛素抵抗的机制。研究发现①miR-106b 在C2C12成肌细胞分化前后表达无变化,对C2C12成肌细胞的分化与成熟无影响;炎性因子TNFα、IL-6及棕榈酸(PA)干预可显著提高C2C12肌细胞miR-106b的表达。② miR-106b过表达可显著降低C2C12肌细胞胰岛素刺激的葡萄糖摄取,膜GLUT4降低, IRS-1-ser1101 磷酸化水平提高;线粒体结构破坏,圆球状线粒体明显增多,线粒体双层膜结构消失,线粒体嵴模糊,甚至出现空泡变性;miR-106b过表达后显著降低线粒体拷贝数、膜电位,显著增加ROS含量; miR-106b过表达显著提高PGC-1α/ERR-αmRNA 和蛋白的表达。③miR-106b沉默后可逆转炎性因子TNFα、IL-6造成的C2C12肌细胞胰岛素抵抗及mfn2、PGC-1α、ERRα表达的下调;④在体研究显示,miR-106b过表达小鼠骨骼肌表现mfn2蛋白及GLUT4蛋白表达下调;与体外实验结果一致;⑤ miR-106b与PGC-1α/mfn2 相互作用研究显示miR-106b通过mfn2介导骨骼肌胰岛素抵抗,即C2C12骨骼肌细胞过表达miR-106b的同时过表达mfn2可以逆转miR-106b介导的胰岛素抵抗,过表达miR-106b的同时沉默mfn2表现胰岛素抵抗;⑥双荧光素酶报告质粒研究显示miR-106b可与mfn2在该基因的3’非翻译区(3’UTR)配对结合,结合C2C12骨骼肌细胞过表达miR-106b后mfn2的mRNA水平无影响,但蛋白表达显著降低,说明miR-106b在转录后水平调控mfn2蛋白的表达;该研究结果为深入开展miR-106b在肥胖、胰岛素抵抗中作用的研究提供了新的实验依据。