Sirt6对GLP-1改善肝脏糖代谢的作用及机制研究

The incidence of diabetes in our country is higher than anywhere in the world, it has become a major public health problem. As reports, the human sirtuin 6(Sirt6) konck-out mice displayed persistent hypoglycemia and subcutaneous fat loss. The liver-specific Sirt6 knockout mice manifested as fatty liver, so it played an important role on glucose and lipid metabolism. In recent years, GLP-1 analogs become the new hot spot in the field of treating diabetes, affecting metabolism in the liver. In our previous study, we also confirmed the expression of GLP-1 recptor in liver cells. We thus plan to structure liver specific Sirt6 knockdown mouse model and knockdown/overexpression of Sirt6 gene hepatocyte model, using molecular biology techniques including gene overexpression/silencing, to investigate the mechanism of Sirt6 to interact with the effect of GLP-1 on glycometabolism in liver at individual, cellular and molecular level, and to provide a new idea for the clinical application of GLP-1.

我国糖尿病发病率居世界首位，已成为重大的公共卫生问题。文献报道称，低等生物沉默信息调节因子（Sir2）的人类同系物Sirt6的全身敲除小鼠会出现低血糖、皮下脂肪减少等表现。而肝脏特异性敲除Sirt6小鼠则表现为脂肪肝，可见Sirt6对糖脂代谢有着非常重要的作用。近年来，GLP-1类似物成为糖尿病治疗领域的新热点，能改善肝脏糖脂代谢。在我们课题组的前面一项国家自然科学基金项目中，也进一步证实了GLP-1受体在肝细胞中的表达。本研究拟通过：采用肝脏Sirt6基因抑制小鼠模型及沉默/过表达Sirt6基因肝细胞模型，通过基因过表达和沉默等分子生物学技术。从动物、细胞及分子水平明确Sirt6在GLP-1改善肝脏糖代谢过程中的作用，为药物的临床应用提供新的理论依据。

Sirt6是近几年被发现对糖脂代谢有作用的调节因子。同时，GLP-1类似物也成为糖尿病治疗领域的热点，其能有效降糖并能改善脂肪肝。肝脏特异性敲除Sirt6表现为肝脏脂质沉积及糖异生增加。我们前期的实验证实GLP-1能抑制糖异生酶的表达。为了明确GLP-1改善肝脏糖代谢的机制及明确是否与Sirt6有关。我们进行了细胞实验及动物实验。利用RNAi技术，在HepG2细胞中敲除Sirt6基因，观察FFA诱导后糖异生酶的表达，并观察GLP-1处理后的变化。结果显示，GLP1受体激动剂能抑制糖异生酶的表达及促进糖原合成酶的表达但是Sirt6基因敲除后，此作用减弱，同时观察葡萄糖激酶的表达情况，发现GLP-1对葡萄糖激酶无明显作用。进一步，对AMPK及FOXO1通路进行了研究。结果显示：GLP-1能促进FFA诱导的HepG2细胞的AMPK磷酸化，同时FOXO1磷酸化也增加，但是Sirt6表达抑制后，FOXO1磷酸化和AMPK磷酸化的作用减弱。利用fox/Cre技术成功建立肝脏特异性敲除小鼠，发现肝脏特异性敲除Sirt6后，其糖耐量出现异常，高脂诱导形成胰岛素抵抗后，予利拉鲁肽治疗后发现，野生型小鼠血糖下降较Sirt6敲除组小鼠的程度大。GLP-1可能通过Sirt6发挥改善肝脏糖代谢及脂肪肝的作用，但通过什么信号通路目前仍不明确，需要进一步研究阐明。作为对糖代谢有改善作用的靶点，可为今后糖尿病研究药物的开发提供新的思路。