PEPCK-C转基因小鼠对高脂肪食物诱发的肥胖和糖尿病的抵抗及可能机制

磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)催化糖异生和甘油异生中的一个反应，主要在肝脏和肾皮质中表达。最近报导的PEPCK-C转基因小鼠在骨骼肌过表达PEPCK-C能够引起能量代谢的显著改变。它们的食物摄入量比对照小鼠高60%，但寿命是对照小鼠的一倍。此外，该小鼠全身脂肪含量下降，但骨骼肌中脂肪含量显著增加，且血液中的胰岛素和leptin的含量较对照小鼠明显降低。根据这些表型，我们提出PEPCK-C转基因小鼠由于骨骼肌能量代谢的改变导致了对胰岛素敏感性的显著增加，同时该小鼠能够抵抗高脂肪食物诱发的肥胖和糖尿病的假设。本课题旨在利用我们已建立的国内第一批PEPCK-C转基因小鼠来验证这一假设，观察该小鼠在正常和高脂饮食条件下对胰岛素敏感性的变化以及是否能抵抗高脂肪食物诱发的肥胖和糖尿病，同时对相关的机制进行研究。本课题的研究结果将为肥胖和糖尿病的预防和治疗提供新的思路和途径。

磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（phosphoenolpyruvate carboxykinase，PEPCK）是催化糖异生的限速酶，其在骨骼肌中表达量很低，作用尚不明确。所以我们开展了本研究。构建了在骨骼肌中特异表达PEPCK-C的转基因小鼠（PEPCK-Cmus小鼠），探讨PEPCK-C在小鼠骨骼肌中特异性表达后对运动和能量代谢的影响。结果显示，与同龄的野生型小鼠比较，PEPCK-Cmus转基因小鼠运动能力更强，胰岛素敏感性更高，血脂水平较低；骨骼肌中有明显脂肪堆积，但空腹血糖、体重、腹部脂肪体积没有差异。提示PEPCK-C基因在骨骼肌中的表达对机体的能量代谢有重要作用。综上课题组在规定的时间段内顺利完成了预期研究目标。