细胞和个体水平上Vaspin与胰岛素抵抗相互关系研究

The incidence rate of the metabolic syndrome, including diabetes, had continuously increased and insulin resistance (IR) plays a central role in it. Vaspin is a recently discovered adipokine with both hormone and cytokine functions to reduce the IR; however, its mechanism is unclear. Vaspin could affect either through a direct insulin signaling pathway or indirectly via the signal transduction molecules, such as JNK, IKKβ, and NF-kappa B, etc. Based on our preliminary work of this project, we used western blot, real time PCR, gene transfection, flow cytometry, immunofluorescence staining and RNAi technology to detect Vaspin-induced signaling molecules and cell function (glycogenesis, glucose transporter, expression of adhesion molecules, etc.) in liver cells, human umbilical vein endothelial cells and fat cells; using interventions methods (agonists, inhibitors, or siRNA, etc.) and together with animal models combining strategies to determine the relationships between the Vaspin and insulin resistance at the individual and cellular level. Accomplishments of this project will provide a practical, valuable and theoretical basis for the Vaspin-related metabolic syndrome treatment and prevention.

包括糖尿病在内的代谢综合征的发病率不断升高，其中胰岛素抵抗（IR）起核心作用。Vaspin是最近发现的一种脂肪细胞因子，具有激素和细胞因子作用，可以降低IR，但其机制尚不清楚。Vaspin既可以直接影响胰岛素信号通路，也可以间接影响该通路的信号转导分子（JNK、IKKβ和NF-kappaB等）。在我们前期工作基础上，本项目利用western blot，real time PCR、基因转染、流式细胞检测、免疫荧光染色以及RNAi等技术，检测Vaspin在肝细胞、人脐静脉内皮细胞和脂肪细胞中诱导的信号分子和细胞功能（糖原生成，葡萄糖转运，粘附分子表达等）；并通过干预手段（激动剂、抑制剂或siRNA等）与动物模型相结合的策略，在个体和细胞水平上确定Vaspin与胰岛素抵抗之间的相互关系。本项目的完成将为与Vaspin有关的代谢综合征的治疗和预防提供有实质价值的理论依据。

胰岛素抵抗（IR）在2型糖尿病、动脉粥样硬化的发生中起重要作用。Vaspin是内脏脂肪组织分泌的一种脂肪细胞因子，研究表明Vaspin具有胰岛素增敏效应。本课题组前期研究发现Vaspin和2型糖尿病及IR关系密切，但是Vaspin改善IR的机制尚不清。.将pNF-κB-Luc质粒转染人脐静脉内皮细胞和EA.hy926内皮细胞，通过NF-κB荧光酶报告系统检测Vaspin干预后内皮细胞NF-κB的转录活性，结果表明Vaspin抑制了TNF-α或IL-1介导的人脐静脉内皮细胞和EA.hy926细胞的NF-κB的激活及其下游炎症因子IL-1、IL-6和TNF-α、黏附分子ICAM-1、VCAM-1和趋化因子MCP-1的表达水平。在原代大鼠和BRL大鼠肝细胞中，Vaspin可提高磷酸化的IRS、Akt水平以及GLUT-2的表达水平，升高GSK-3β的磷酸化水平以及促进葡萄糖摄取。在原代大鼠和3T3-L1脂肪细胞中，也观察到Vaspin可提高磷酸化的Akt以及GLUT-4的表达水平。同时，利用NF-κB和Akt的siRNA、PI3K抑制剂Wortmannin进一步验证了Vapsin可作用于NF-κB和PI3K/Akt信号通路。.高脂饲料联合低剂量链脲佐菌素构建2型糖尿病SD大鼠模型，经Vaspin干预2型糖尿病大鼠后，血糖水平显著下降，血清炎症因子TNF-α和IL-1水平、瘦素水平降低，脂联素水平升高。通过OGTT、ITT和高胰岛素正常葡萄糖钳夹试验证实Vaspin可改善2型糖尿病大鼠糖耐量和IR。Vaspin干预后大鼠肝脏和脂肪组织磷酸化Akt水平和GLUT的表达水平明显升高。.综上所述，在细胞水平，Vaspin作用于血管内皮细胞NF-κB和PI3K/Akt信号通路，抑制炎症，改善IR；在肝细胞和脂肪细胞中通过增强PI3K/Akt信号通路的转导，改善IR。在动物水平，Vapsin可改善2型糖尿病大鼠IR，降低血糖，可能机制是Vaspin减轻糖尿病大鼠体内炎症状态，同时降低瘦素水平，增加脂联素水平，以及增加大鼠肝脏和脂肪组织PI3K/Akt信号通路的转导，改善IR。总之Vaspin通过PI3K/Akt胰岛素信号通路及NF-κB炎症信号通路改善IR，为Vaspin对IR相关疾病的防治具有重要的理论价值与临床意义。