Prader-Willi syndrome (PWS) 是一种最常见的由遗传引起的肥胖病,其最显著的症状是无法克制的饥饿感,过食行为, 和"饥饿激素"Ghrelin(GRL)水平过高。目前对PWS的过食症尚无有效疗法,GRL分泌在细胞和分子水平上的调控机制还完全不清楚。我们建立的非编码核酸Snord116敲除小鼠,其进食率及每餐进食时间比正常小鼠高出30%以上,并且GRL水平高达正常小鼠的3倍,是第一个具有过食症状的PWS小鼠模型。 在此基础上,我们将利用此模型深入研究PWS的病理机制和治疗方法, 包括1)胃部的GRL细胞与神经感受等是否有结构异常;2)GRL的分泌对自主神经系统的反应是否异常;3)利用基因芯片研究其基因表达的失常;4)检测GRL受体特异性拮抗剂是否可以使之进食率恢复正常。这一研究,将在理论上填补GRL在细胞和分子水平上调控机制的空白,并且为治疗过食症的药物开发打下基础。
Prader-Willi syndrome;ghrelin;SnoRNA;exenatide;hyperphagia
Prader-Willi syndrome (PWS) 是一种最常见的由遗传引起的肥胖病,其最显著的症状是无法克制的饥饿感,过食行为,和“饥饿激素”Ghrelin水平过高。目前对PWS的过食症尚无有效疗法,Ghrelin分泌在细胞和分子水平上的调控机制完全不清楚。对带有染色体微缺失的遗传病学研究显示,非编码核酸Snord116是PWS的关键基因。我们建立的Snord116敲除小鼠,是第一个具有过食症状的PWS小鼠模型,并且其Ghrelin水平过高。此项目进行了两方面的研究。首先利用Snord116敲除小鼠模型深入研究PWS的病理机制,其次探索Ghrelin相关药物对敲除小鼠进食的抑制效果。 通过免疫组化和原位杂交,发现胃部的Ghrelin细胞位于粘膜层,而Snord116则在肌间神经丛的神经元中表达。荧光定量RT-PCR检测发现,敲除小鼠的胃中Ghrelin 的mRNA的表达量无明显升高。利用P2X3 receptor的抗体,采取免疫组化方法标记神经层全层剥片观察表达P2X3 receptor的ENS神经元以及纤维,发现Snord116敲除型小鼠的胃壁肌肉层中的神经纤维与神经元的分布无明显异常。 这些结果显示,Snord116不可能直接调节Ghrelin的合成与分泌,而是对其进行间接调节的。 与此结论相吻合,敲除小鼠的ghrelin水平对自主神经系统的激动剂及拮抗剂反应异常。在对候选药物分子的检测中,发现Ghrelin受体GHSR竞争性抑制剂[D-Lys3]-GHRP6以及GHSR的反向激动剂SPA都在短期实验时抑制小鼠进食,而对Snord116敲除小鼠的抑制需要更高的剂量。在长期实验中,二者对总进食无抑制作用。GLP-1R激动剂类似物exenatide(艾塞那肽)在短期实验时抑制小鼠进食;在长期实验中,每日注射一次12?g/kg exenatide对野生型小鼠的进食有约15%的抑制作用,而当exenatide的剂量提高到2倍,并且每天注射2次时,对敲除小鼠有类似的抑制作用。因此,Exenatide有潜力作为药物抑制PWS进食。并且,利用Ghrelin敲除小鼠,发现在自由进食的小鼠中,ghrelin不是exenatide对进食的抑制作用所必须的。这一研究,在理论上填补Ghrelin在细胞和分子水平上调控机制的空白,并且为治疗PWS过食症的药物开发打下基础。