硫辛酰胺防治胰岛素抵抗和 PPP1R3B 5 个SNP 与血脂和c 反应蛋白之间的相关性研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 田川 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2011-05 |
| 授予单位 | 中国科学院上海生命科学研究院营养科学研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院上海生命科学研究院 |
| 导师 | 陈雁 |
| 关键词 | 硫辛酰胺 硫辛酸 线粒体 氧化损伤 胰岛素抵抗 SNP PPP1R3B 血脂 C反应蛋白 |
| 其他题名 | Lipoamide protect insulin resistance and Association of PPP1R3B polymorphisms with blood lipid and CRP levels in Chinese population |
| 学位专业 | 生物化学与分子生物学 |
| 中文摘要 | 第一部分 硫辛酰胺通过促进线粒体生成和修复线粒体氧化损伤改善胰岛素抵抗 为了研究线粒体氧化磷酸化受损和胰岛素抵抗的关系，我们建立了胰岛素抵抗的细胞模型，并采用硫辛酰胺这一硫辛酸的衍生物对其进行了保护，发现硫辛酰胺作用于3T3-L1脂肪细胞，显著增加了脂肪细胞线粒体的数量和体积，增加了线粒体电子传递链中复合物I，II，III蛋白的表达和酶活性。这些变化伴随着调控线粒体生成的转录因子过氧化物激活酶转录因子-γ激活因子-1a (PGC-1a)，线粒体转录因子A (mtTFA)和核呼吸因子1 (NRF1)的表达。进一步在肿瘤细胞坏死因子（TNF-α）诱导的脂肪细胞脂肪分解的模型中，应用硫辛酰胺干预发现硫辛酰胺通过逆转TNF-α抑制与脂肪酸氧化相关的过氧化物激活酶转录因子-a (PPAR-a)和肉碱脂酰转移酶－1 (CPT-1)的表达而改善脂质代谢，促进游离脂肪酸的利用； 同时在TNF-α诱导的脂肪细胞胰岛素抵抗的模型中，应用硫辛酰胺进行早期干预，发现硫辛酰胺可通过上调过氧化氢酶的表达和增加其活性，直接或间接清除由TNF-α所致的活性氧过多产生，修复线粒体传递链复合体的酶活性，增加细胞内三磷酸腺苷（ATP）的合成；同时抑制了TNF-α激活的c-Jun氨基末端激酶(p-JNK)激酶的活化，修复了TNF-α引起的胰岛素受体底物1（IRS-1）对胰岛素刺激的不敏感性（phospho-tyrosine IRS-1），改善了胰岛素的信号传导通路，促进了胰岛素刺激的葡萄糖转运，增加了脂肪细胞对胰岛素的敏感性。硫辛酰胺可以显著促进脂肪细胞中线粒体生成和功能。在肿瘤细胞坏死因子（TNF-α）诱导的脂肪细胞脂肪分解的模型中，硫辛酰胺可以促进游离脂肪酸的利用，降低氧化压力，改善胞内能量水平，同时改善了胰岛素的信号传导通路，促进了胰岛素刺激的葡萄糖转运，增加脂肪细胞对胰岛素的敏感性。小鼠模型中的结果显示硫辛酰胺与匹格列酮可改善匹格列酮单独用药时的体重剧增现象，并表现出良好的改善胰岛素抵抗的效应。 第二部分 PPP1R3B的5个SNP位点在上海人群中的相关性研究 蛋白磷酸化酶1参与了糖原合成酶，糖原磷酸酶等酶的调节过程，从而在糖代谢中扮演了相当重要的角色，与它的调节亚基共定位的G subunits编码的基因共有7种（PPP1R3A~PPP1R3G），其中PPP1R3B被认为是和血脂代谢密切相关的因素。已有文献报道PPP1R3B在欧洲人群中与血脂中低密度脂蛋白浓度密切相关，本文研究了PPP1R3B的5个SNP位点在上海人群中与多种指标的相关性。 本研究在参加《中国老龄人口营养健康状况调查》的1636 名50-70 岁的中国居民中测定了PPP1R3B 5个SNP位点的分布，分析了这5个SNP位点与血脂相关指标，rs2126259与血液中LDL-C浓度呈较高相关关系（p=0.006），rs9987289、rs19334和血液中LDL-C浓度呈微弱但显著的相关性（p<0.05）。rs2126259与血液中的总胆固醇浓度呈较高的相关性（p=0.009）, rs9987289与血液中总胆固醇浓度呈微弱但显著的相关性（p<0.05）。计算rs2126259的T和rs19334的A位点的遗传指数发现该指数在0到3之间，与LDL-C浓度有显著相关性（p<0.05）。这5个SNP位点与免疫因子之间的相关性分析显示，rs189798、 rs330919与CRP的水平呈显著相关关系（p=0.038，p=0.007），计算rs189798、 rs330919的保护基因遗传指数发现，遗传指数位于0到4之间，和CRP具有显著的相关性（p=0.01）。同时分析了这5个SNP位点与肥胖等疾病和代谢综合征及其相关指标的关联关系，并以其中2个基因位点为基础计算了遗传风险分数。PPP1R3B的5个SNP位点与肥胖，中等肥胖，高甘油三酯血症，低高密度脂蛋白胆固醇血症，高血糖和高血压的比值比（OR），5个SNP位点与以上疾病患病率均无显著相关性。与糖尿病及其相关指标也无相关性。 我们得出了结论，PPP1R3B的rs2126259, rs9987289 和 rs19334位点与上海人群中血液中的低密度脂蛋白具有相关性，同时rs2126259和 rs9987289与血液中的总胆固醇也有相关性，而rs189798 和 rs330919两个位点则与C反应蛋白密切相关。5个位点与2型糖尿病，高脂血症，肥胖等疾病无显著关联。 |
| 索取号 | D2011-019 |
| 英文摘要 | Part 1 Lipoamide protect insulin resistance through mitochondrial biogenesis and restoration of mitochondrial oxidative stress To find an effective preventive and therapeutic strategy for ameliorating insulin resistance, we investigated the protective effects of lipoamide, a derivatives of lipoic acid, in a tumor necrosis factor-alpha (TNF-α)-induced 3T3-L1 adipocyte cellular model. We use lipoamide, a neutral derivative of alpha-lipoic acid in 3T3-L1 adipocyte, find that the mass and the size of mitochondrion have been increased remarkably, the protein level and activity of respiratory chain complex I，II，III have been upregulated with increased protein level of peroxisome proliferator-activated receptor coactivator-1(PGC-1α) and mRNA levels of Mitochondrial transcription factor A(mtTFA) and Nuclear Respiratory Factor (NRF1). In this cellular model, 3T3-L1 adipocytes were pretreated with lipoamide and then challenged with TNF-α, following which protective effects on glucose uptake, oxidative stress, mitochondrial function, lipid metabolism and signaling pathways were examined. Lipoamide at 10-100 μmol/L significantly protected adipocytes from a TNF-α-induced decrease in glucose uptake, decreases in catalase activity and expression, increases in reactive oxygen species production and UCP2 expression, decreases in activities of mitochondrial complexes I, II, and III and in ATP levels, increases in non-essential fatty acids, free glycerol and HSL phosphorylation, decreases in PPAR-αand L-CPT1 expression, and an increase in JNK but not in AMPK phosphorylation. In db/db mice, combination of lipoamide and pigolitazone alleviate the syndrome of insulin resistance and reduce the body weight of db/db mice compared to the combination of metformin and pigolitazone. These results suggest that lipoamide protects TNF-α-induced insulin resistance, oxidative stress, and mitochondrial dysfunction via the JNK signaling pathway and that lipoamide may have potential applications in the prevention and treatment of insulin resistance in metabolic disorders. |
| 语种 | 中文 |
| 源URL | [http://202.127.25.144/handle/331004/112]  |
| 专题 | 中国科学院上海生命科学研究院营养科学研究所_信号转导与营养相关疾病研究组 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 田川. 硫辛酰胺防治胰岛素抵抗和 PPP1R3B 5 个SNP 与血脂和c 反应蛋白之间的相关性研究[D]. 中国科学院上海生命科学研究院. 中国科学院上海生命科学研究院营养科学研究所. 2011. |
入库方式： OAI收割
来源：上海营养与健康研究所
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