揭示离子霉素作为PPARγ配体对改善2型糖尿病的功能研究

【摘要】核受体PPARy(peroxisomeproliferator-activatedreceptorgamma:过氧化酶增殖因子活化受体γ)在脂肪生成和葡萄糖代谢过程中发挥着关键的作用,是TZDs(thiazolidinedione)类药物治疗糖尿病的分子靶点,TZDs活化PPARy后能改善胰岛素的敏感性,降低血糖,但会引发一些不良的副作用,如体重增加、水肿、心血管疾病等。我们通过Alphascreen手段筛选出Ionomycin(离子霉素,Streptomycesconglobatus代谢产生的一种抗生素)是PPARy的配体,Ionomycin能特异性结合PPARyLBD并激活PPARy,募集辅激活因子,且抑制PPARy与辅抑制因子结合,诱导PPARy转录活性,前期蛋白晶体结构显示,与其它配体相比,Ionomycin与PPARy的LBD有独特的结合方式。本论文用Ionomycin药物处理2型糖尿病模型小鼠：db/db,结果发现Ionomycin显著降低小鼠血清中葡萄糖和胰岛素的水平,提高小鼠的葡萄糖耐受性和胰岛素敏感性,同时降低db/db小鼠肝脏胆固醇和甘油三酯含量,对db/db、鼠附睾脂肪组织和肝脏组织的基因表达进行分析,发现Ionomycin能抑制脂肪酸合成相关基因的表达,因此不会诱导脂肪细胞合成脂肪酸,并提高脂联素(能增强胰岛素敏感性)基因表达量,同时能抑制肝脏中糖异生基因和炎症基因表达,从而抑制糖异生和肝糖原的降解,降低血糖。另外,CDK5与P25蛋白结合后被其活化进而磷酸化PPARy-S273,能降低胰岛素敏感性,而Ionomycin能在体内和体外抑制活化的CDK5磷酸化PPARy-S273,表明PPARy配体Ionomycin改善糖尿病与CDK5激酶信号通路有关。通过MTT实验表明Ionomycin基本对HepG2、Cos7和mMCD3等细胞的存活率无影响,同时降低mMCD3细胞离子通道基因和水通道基因等水肿基因的表达,另外Ionomycin诱导脂肪细胞分化的能力与对照组相似而明显弱于Rosiglitazone,表明Ionomycin诱导脂肪分化能力很弱和不会促进小鼠肾内髓质收集管细胞对水的重吸收,这与Ionomycin处理小鼠后无体重增加和脂肪垫比重增加的结果一致。因此Ionomycin作为PPARy的配体,结合到PPARyLBD,募集辅激活因子,改善糖尿病的症状,降低血糖和提高胰岛素敏感性且没有发现明显的副作用,可为治疗糖尿病提供一种有效的药物模板或药物小分子。
【作者】潘志福；
【导师】李勇；
【作者基本信息】厦门大学，细胞生物学，2014，硕士
【关键词】PPARγ；离子霉素；糖尿病；

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