Fyn在小鼠肝臟葡萄糖代謝中的作用及機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2024-02-01 16:10
胰島素抵抗引起的肝臟葡萄糖輸出異常增加是造成型糖尿病高血糖癥的主要誘因。因此,揭示調(diào)控肝臟葡萄糖代謝的分子機(jī)理或能為型糖尿病的治療提供新的靶點(diǎn)。體內(nèi)葡萄糖穩(wěn)態(tài)的調(diào)控是多個(gè)組織間對(duì)代謝和營(yíng)養(yǎng)狀況的動(dòng)態(tài)復(fù)雜綜合反應(yīng)。葡萄糖代謝主要受胰高血糖素和胰島素的調(diào)控。攝食后,外周組織(骨骼肌和脂肪組織)的胰島素水平升高,促進(jìn)肝臟糖原合成,同時(shí)抑制肝臟糖異生作用。禁食狀態(tài),胰高血糖素刺激肝臟葡萄糖釋放進(jìn)入血液,經(jīng)血液循環(huán)保證外周組織的穩(wěn)定葡萄糖供應(yīng)。因此,血糖水平受飲食和營(yíng)養(yǎng)狀況緊密調(diào)控。饑餓時(shí),葡萄糖來(lái)源于兩個(gè)途徑:糖原分解和糖異生作用。糖原在小鼠禁食后數(shù)小時(shí)內(nèi)完全分解,因此糖異生作用在長(zhǎng)時(shí)間禁食的情況下具有非常重要的作用。為了保證產(chǎn)生的葡萄糖能夠滿足整個(gè)機(jī)體的需求,糖異生途徑必須受到精確調(diào)控。 Fyn屬于非受體酪氨酸激酶Src家族成員,研究證明該家族受多種細(xì)胞外信號(hào)調(diào)控,參與調(diào)控多個(gè)細(xì)胞和組織功能,如細(xì)胞遷移、增殖和分化、細(xì)胞周期、免疫應(yīng)答和腫瘤發(fā)生等。雖然Fyn酪氨酸激酶的全身敲除小鼠(FynKO)已存在多年,但是對(duì)其研究主要集中在上述領(lǐng)域,其代謝特征尚未見研究報(bào)道。近來(lái)本實(shí)驗(yàn)室研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)yn...
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
文獻(xiàn)綜述
第一章 肝臟葡萄糖代謝
1.1 糖異生途徑簡(jiǎn)介
1.2 葡萄糖異生的底物
1.2.1 乳酸
1.2.2 丙酮酸
1.2.3 氨基酸
1.2.4 甘油
1.2.5 丙酸鹽
1.3 三羧酸循環(huán) (Tricarboxylic acid cycle, TCA cycle)
1.4 肝臟糖異生信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路
1.4.1 胰高血糖素
1.4.2 胰島素
1.5 肝臟糖異生的關(guān)鍵限速酶
1.5.1 磷酸果糖激酶-1(PFK-1)和果糖-1,6-二磷酸酶(F1,6BPase)
1.5.2 丙酮酸羧化酶(PC)
1.5.3 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCK)
1.5.4 葡萄糖-6-磷酸酶(G6Pase)
1.5.5 丙酮酸脫氫酶復(fù)合物(PDH)
1.5.6 葡萄糖激酶(Glucokinase, GK)
1.5.7 丙酮酸脫氫酶激酶(Pyruvate Dehydrogenase Kinase, PDK)
1.6 肝臟糖異生的調(diào)控因子
1.6.1 FoxO 轉(zhuǎn)錄因子家族
1.6.2 AMPK
1.6.3 CREB
1.6.4 TCF4(TCF7L2)
1.6.5 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(ER stress)
第二章 Fyn酪氨酸激酶的研究進(jìn)展
2.1 Fyn 激酶的結(jié)構(gòu)特征
2.2 Fyn 蛋白激酶在胰島素信號(hào)中的作用
2.3 Fyn 在外周組織脂肪酸氧化中的作用
2.4 Fyn 對(duì)炎癥的調(diào)控作用
2.5 Fyn 參與調(diào)控骨骼肌纖維類型轉(zhuǎn)換
實(shí)驗(yàn)研究
第三章 禁食狀態(tài)下 FynKO小鼠肝臟糖異生改變引起 HGP降低
前言
3.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
3.1.2 實(shí)驗(yàn)材料
3.2 實(shí)驗(yàn)步驟與方法
3.2.1 FynKO 小鼠基因型的鑒定
3.2.2 PCR array 檢測(cè)禁食 FynKO 小鼠肝臟葡萄糖代謝中的差異表達(dá)基因
3.2.3 丙酮酸、丙酮酸/乳酸復(fù)合物,甘油和果糖耐受性實(shí)驗(yàn)
3.2.4 穩(wěn)定同位素標(biāo)記檢測(cè)肝臟葡萄糖生成
3.2.5 [U-13C]-glycerol 誘導(dǎo)的葡萄糖合成
3.2.6 組織樣品的采集與代謝產(chǎn)物分析樣品的制備
3.2.7 親水性代謝產(chǎn)物的分析
3.2.8 Western Blot
3.2.9 Quantitative Real-Time PCR
3.2.10 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
3.3 結(jié)果
3.3.1 FynKO 小鼠的鑒定
3.3.2 PCR array 分析
3.3.3 FynKO 小鼠丙酮酸和乳酸誘導(dǎo)的肝臟葡萄糖合成降低
3.3.4 FynKO 小鼠肝糖異生關(guān)鍵基因 PEPCK 的表達(dá)量下調(diào)
3.3.5 FynKO 小鼠甘油誘導(dǎo)的肝臟葡萄糖合成減少
3.3.6 FynKO 小鼠肝臟的磷酸丙糖含量降低
3.3.7 FynKO 小鼠果糖誘導(dǎo)的肝臟葡萄糖合成降低
3.4 討論
第四章 Fyn對(duì)肝臟細(xì)胞葡萄糖合成的調(diào)控作用研究
4.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.1.2 FynKO 小鼠原代肝臟細(xì)胞的分離培養(yǎng)及葡萄糖含量的測(cè)定
4.1.3 FynKO 小鼠原代肝臟細(xì)胞和 FAO 大鼠肝臟細(xì)胞的轉(zhuǎn)染
4.1.4 Q-PCR 和 Western Blot
4.2 結(jié)果
4.2.1 FynKO 小鼠原代肝臟細(xì)胞葡萄糖生成降低
4.2.2 FynKO 原代肝臟細(xì)胞中糖異生相關(guān)基因的 mRNA 表達(dá)水平降低
4.2.3 WT 原代肝臟細(xì)胞超表達(dá)活性缺失的 Fyn 載體 PEPCK 蛋白表達(dá)量降低
4.2.4 FAO 細(xì)胞轉(zhuǎn)染效果的檢測(cè)
4.2.5 FAO 細(xì)胞超表達(dá) Fyn-CA 上調(diào) PEPCK 和 G6Pase 的表達(dá)
4.2.6 FAO 細(xì)胞超表達(dá) Fyn-CA 糖異生相關(guān)基因 mRNA 表達(dá)量上調(diào)
4.2.7 FAO 細(xì)胞超表達(dá) Fyn-CA 葡萄糖合成增加
4.3 討論
第五章 FynKO小鼠肝臟 TCA循環(huán)活性改變引起 HGP 降低
5.1 實(shí)驗(yàn)材料和方法
5.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
5.1.2 組織樣品的采集與置備
5.1.3 水解代謝產(chǎn)物分析
5.1.4 RNA 提取與 qRT-PCR
5.1.5 統(tǒng)計(jì)分析
5.2 結(jié)果
5.2.1 FynKO 小鼠肝臟磷酸烯醇式丙酮酸含量降低
5.2.2 FynKO 小鼠乳酸和丙氨酸含量減少
5.2.3 FynKO 小鼠三羧酸循環(huán)活性增加
5.2.4 蘋果酸-天冬氨酸穿梭在 FynKO 小鼠肝臟中受損
5.3 討論
結(jié)論
創(chuàng)新點(diǎn)
下一步研究計(jì)劃
參考文獻(xiàn)
縮略詞表 (Abbreviation)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)介
本文編號(hào):3892401
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ABSTRACT
文獻(xiàn)綜述
第一章 肝臟葡萄糖代謝
1.1 糖異生途徑簡(jiǎn)介
1.2 葡萄糖異生的底物
1.2.1 乳酸
1.2.2 丙酮酸
1.2.3 氨基酸
1.2.4 甘油
1.2.5 丙酸鹽
1.3 三羧酸循環(huán) (Tricarboxylic acid cycle, TCA cycle)
1.4 肝臟糖異生信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路
1.4.1 胰高血糖素
1.4.2 胰島素
1.5 肝臟糖異生的關(guān)鍵限速酶
1.5.1 磷酸果糖激酶-1(PFK-1)和果糖-1,6-二磷酸酶(F1,6BPase)
1.5.2 丙酮酸羧化酶(PC)
1.5.3 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCK)
1.5.4 葡萄糖-6-磷酸酶(G6Pase)
1.5.5 丙酮酸脫氫酶復(fù)合物(PDH)
1.5.6 葡萄糖激酶(Glucokinase, GK)
1.5.7 丙酮酸脫氫酶激酶(Pyruvate Dehydrogenase Kinase, PDK)
1.6 肝臟糖異生的調(diào)控因子
1.6.1 FoxO 轉(zhuǎn)錄因子家族
1.6.2 AMPK
1.6.3 CREB
1.6.4 TCF4(TCF7L2)
1.6.5 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(ER stress)
第二章 Fyn酪氨酸激酶的研究進(jìn)展
2.1 Fyn 激酶的結(jié)構(gòu)特征
2.2 Fyn 蛋白激酶在胰島素信號(hào)中的作用
2.3 Fyn 在外周組織脂肪酸氧化中的作用
2.4 Fyn 對(duì)炎癥的調(diào)控作用
2.5 Fyn 參與調(diào)控骨骼肌纖維類型轉(zhuǎn)換
實(shí)驗(yàn)研究
第三章 禁食狀態(tài)下 FynKO小鼠肝臟糖異生改變引起 HGP降低
前言
3.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
3.1.2 實(shí)驗(yàn)材料
3.2 實(shí)驗(yàn)步驟與方法
3.2.1 FynKO 小鼠基因型的鑒定
3.2.2 PCR array 檢測(cè)禁食 FynKO 小鼠肝臟葡萄糖代謝中的差異表達(dá)基因
3.2.3 丙酮酸、丙酮酸/乳酸復(fù)合物,甘油和果糖耐受性實(shí)驗(yàn)
3.2.4 穩(wěn)定同位素標(biāo)記檢測(cè)肝臟葡萄糖生成
3.2.5 [U-13C]-glycerol 誘導(dǎo)的葡萄糖合成
3.2.6 組織樣品的采集與代謝產(chǎn)物分析樣品的制備
3.2.7 親水性代謝產(chǎn)物的分析
3.2.8 Western Blot
3.2.9 Quantitative Real-Time PCR
3.2.10 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
3.3 結(jié)果
3.3.1 FynKO 小鼠的鑒定
3.3.2 PCR array 分析
3.3.3 FynKO 小鼠丙酮酸和乳酸誘導(dǎo)的肝臟葡萄糖合成降低
3.3.4 FynKO 小鼠肝糖異生關(guān)鍵基因 PEPCK 的表達(dá)量下調(diào)
3.3.5 FynKO 小鼠甘油誘導(dǎo)的肝臟葡萄糖合成減少
3.3.6 FynKO 小鼠肝臟的磷酸丙糖含量降低
3.3.7 FynKO 小鼠果糖誘導(dǎo)的肝臟葡萄糖合成降低
3.4 討論
第四章 Fyn對(duì)肝臟細(xì)胞葡萄糖合成的調(diào)控作用研究
4.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.1.2 FynKO 小鼠原代肝臟細(xì)胞的分離培養(yǎng)及葡萄糖含量的測(cè)定
4.1.3 FynKO 小鼠原代肝臟細(xì)胞和 FAO 大鼠肝臟細(xì)胞的轉(zhuǎn)染
4.1.4 Q-PCR 和 Western Blot
4.2 結(jié)果
4.2.1 FynKO 小鼠原代肝臟細(xì)胞葡萄糖生成降低
4.2.2 FynKO 原代肝臟細(xì)胞中糖異生相關(guān)基因的 mRNA 表達(dá)水平降低
4.2.3 WT 原代肝臟細(xì)胞超表達(dá)活性缺失的 Fyn 載體 PEPCK 蛋白表達(dá)量降低
4.2.4 FAO 細(xì)胞轉(zhuǎn)染效果的檢測(cè)
4.2.5 FAO 細(xì)胞超表達(dá) Fyn-CA 上調(diào) PEPCK 和 G6Pase 的表達(dá)
4.2.6 FAO 細(xì)胞超表達(dá) Fyn-CA 糖異生相關(guān)基因 mRNA 表達(dá)量上調(diào)
4.2.7 FAO 細(xì)胞超表達(dá) Fyn-CA 葡萄糖合成增加
4.3 討論
第五章 FynKO小鼠肝臟 TCA循環(huán)活性改變引起 HGP 降低
5.1 實(shí)驗(yàn)材料和方法
5.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
5.1.2 組織樣品的采集與置備
5.1.3 水解代謝產(chǎn)物分析
5.1.4 RNA 提取與 qRT-PCR
5.1.5 統(tǒng)計(jì)分析
5.2 結(jié)果
5.2.1 FynKO 小鼠肝臟磷酸烯醇式丙酮酸含量降低
5.2.2 FynKO 小鼠乳酸和丙氨酸含量減少
5.2.3 FynKO 小鼠三羧酸循環(huán)活性增加
5.2.4 蘋果酸-天冬氨酸穿梭在 FynKO 小鼠肝臟中受損
5.3 討論
結(jié)論
創(chuàng)新點(diǎn)
下一步研究計(jì)劃
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