蛋白酪氨酸磷酸酶1B对脂肪细胞分化及胰岛素敏感性的影响及其分子机制研究

脂肪分化不良已成为与机体胰岛素抵抗密切相关的重要致病因素。研究发现,作为胰岛素受体后信号转导的负性调控因子，脂肪细胞中蛋白酪氨酸磷酸酶1B（PTP1B）水平减低可促进脂肪分化成熟。我们提出并在人原代前脂肪细胞中初步证实了特异性PTP1B抑制剂可能通过促进脂肪细胞分化参与改善机体胰岛素敏感性。本项目拟在此基础上进一步在小鼠3T3-L1前脂肪细胞中观察①PTP1B表达变化对脂肪细胞分化及胰岛素敏感性的影响；②PTP1B表达变化对前脂肪细胞分化过程中胰岛素样生长因子-1受体（IGF-1R）/胰岛素受体（IR）后信号转导通路的影响；③在PTP1B表达减少的前脂肪细胞中，以激酶抑制剂及RNAi技术阻断IGF-1R/IR受体后信号转导通路中不同旁路，观察上述作用的变化。以期更完善和深入的阐明PTP1B对脂肪细胞分化及胰岛素敏感性的影响及其分子机制，为开发新的治疗2型糖尿病等胰岛素抵抗相关疾病的药物

蛋白酪氨酸磷酸酶1B（PTP1B）是广泛存在的非受体型酪氨酸磷酸酶家族的典型代表，其对机体葡萄糖和胰岛素稳态具有重要的负性调节作用，但迄今为止其在脂肪组织中的作用仍未明确。诸多体内、体外实验显示，PTP1B对脂肪细胞的葡萄糖摄取信号通路无显著作用；然而肥胖个体的脂肪组织中普遍存在PTP1B的高表达，这不禁让我们思考PTP1B在脂肪组织中可能存在胰岛素增敏以外的重要作用。本项目旨在阐明PTP1B对脂肪分化的影响，目前基本实现了研究目标，并对其在肥胖中的重要意义进行了初步探讨。. 我们的研究显示，慢病毒介导的PTP1B过表达显著延迟前脂肪细胞的分化，表现在脂肪细胞成熟率下降、低水平的脂质累积及成脂相关标志物（PPARγ2、SREBP-1c、FAS和LPL）。相反，慢病毒介导的PTP1B敲除则显著促进脂肪细胞的分化，其依据为高脂肪细胞成熟率及脂质累积、成脂标志物表达上调。有趣的是，PTP1B的Tyr-46和Asp-181残基双突变体过表达同样能显著加速脂肪细胞的分化，显示出对内源性PTP1B的负显性抑制作用。此外，在高脂饮食诱导肥胖12周的小鼠附睾脂肪组织中同时存在PTP1B、TNFα的高表达和PPARγ2的低表达。而体外实验中小鼠TNFα重组蛋白能明显抑制前脂肪细胞的分化；PTP1B表达虽仍呈下降趋势，但分化晚期的表达较未处理组明显升高，提示TNFα能诱发脂肪细胞中PTP1B的高表达。更重要的是，TNFα对脂肪分化的这一阻碍作用能因细胞内PTP1B的低水平而受抑制，显示出PTP1B在TNFα致病中的重要性。. 综上说述，PTP1B是脂肪细胞分化显著的负性调节子，并可能参与TNFα对脂肪分化的不良影响。PTP1B在肥胖病理进程中具有重要作用，为PTP1B抑制剂未来在临床中的应用提供了新的依据。同时，PTP1B双突变体对内源性PTP1B的负显性抑制作用可能为基于分子结构的PTP1B抑制剂筛选提供了新靶点。