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利用胰岛素受体-b脂肪组织特异性敲除小鼠研究其对机体糖脂代谢的影响

利用胰岛素受体-B脂肪组织特异性敲除小鼠研究其对机体糖脂代谢的...

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作者：刘艳爽牡丹江师范学院

学位级别：硕士

胰岛素受体(Insulin Receptor,IR)属于受体酪氨酸激酶家族,在多种不同的组织器官中均有表达,是胰岛素在细胞水平发挥生物作用的结合靶点。胰岛素受体基因通过选择性剪接,可产生两种功能相关又各有不同的亚型:IR-A和IR-b;两者之间的差别... 详细信息

胰岛素受体(Insulin Receptor,IR)属于受体酪氨酸激酶家族,在多种不同的组织器官中均有表达,是胰岛素在细胞水平发挥生物作用的结合靶点。胰岛素受体基因通过选择性剪接,可产生两种功能相关又各有不同的亚型:IR-A和IR-b;两者之间的差别于外显子11的参与。目前关于IR两种亚型比例的变化在糖脂代谢稳态调控中的功能研究未见报道,尤其IR-b在脂肪组织中的具体功能仍不清楚。为了探索脂肪组织中IR-b的功能,本文利用实验室前期采用Cre-LoxP技术构建的IR-b-Flox小鼠和Adipoq-Cre小鼠杂交,构建一种新型脂肪组织特异性敲除IR-b基因小鼠模型(AdIR-bKO)并对其生理代谢表型进行分析,探究脂肪组织中缺失IR-b对机体糖脂代谢的影响;同时结合高脂饮食诱导,通过对该小鼠模型在不同饮食条件下的生理代谢表型的对比,探讨脂肪组织中IR-b基因缺失和环境因素共同作用的特定条件下,IR-b影响胰岛素信号通路及其调控糖脂代谢的可能机制。通过PCR及RT-PCR技术,分别从DNA和RNA水平验证敲除效率。正常饮食(RC)或高脂饮食(HFD)喂养,每周监测体重数据,小鼠8周龄与12周龄进行葡萄糖耐量试验(GTT)和胰岛素耐量试验(ITT),小鼠12周龄解剖取材,组织器官进行称重分析。利用H&E染色,分析了IR-bKO对脂肪细胞形态学的影响,利用RT-qPCR分析脂肪组织脂代谢相关基因(如Acc、Srebp等)表达情况,利用Western blot检测脂肪组织脂肪合成酶(如Acc)及胰岛素信号通路相关蛋白水平。本研究成功构建AdIR-bKO小鼠模型,使脂肪组织中IR-A和IR-b表达失衡,AdIR-bKO小鼠脂肪组织中表达IR-A。生长曲线检测发现,RC条件下,AdIR-bKO小鼠与Flox小鼠体重无明显差异,但AdIR-bKO小鼠脂肪组织重量有所减少,GTT及ITT结果发现AdIR-bKO小鼠葡萄糖耐量及胰岛素敏感性并无明显变化。高脂饮食喂养后,AdIR-bKO小鼠体重较对照组Flox小鼠体重减轻,脂肪组织重量减少但无统计学意义。高脂喂养8周后GTT及ITT结果发现AdIR-bKO小鼠葡萄糖耐量及胰岛素敏感性变差。对小鼠皮下白色脂肪H&E染色分析发现,AdIR-bKO小鼠皮下白色脂肪细胞直径小于对照组,mRNA水平分析发现AdIR-bKO小鼠的脂肪合成酶相关基因表达量较Flox小鼠明显降低。H&E染色发现高脂诱导后AdIR-bKO小鼠的肝脏有有明显的脂肪空泡,AdIR-bKO小鼠脂肪组织明显较Flox的面积小,棕色脂肪组织无明显变化。我们的研究首次建立了IR-b在脂肪组织中特异性敲除的实验动物模型,初步揭示了胰岛素受体基因不同剪接亚型在机体糖脂代谢中发挥的作用,为糖尿病及肥胖等相关代谢疾病的治疗提供新思路。

关键词：胰岛素受体亚型b 脂肪组织组织特异性敲除糖脂代谢

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