let-7/SERCA2b信号通路在肥胖诱导胰岛素抵抗中的作用

Obesity is one of the greatest public health concerns. Obesity-associated insulin resistance is regarded as an important factor that contributes to the development of nonalcoholic fatty liver disease. A high level of Ca2+ in the endoplasmic reticulum (ER), which is maintained by sarco(endo)plasmic reticulum Ca2+-ATPase (SERCA), is forcible for normal ER function. The inhibition of SERCA will trigger ER stress. In our recent study, our results indicated that SERCA2b protein levels, rather than mRNA levels, were dramatically down-regulated in the liver of rats fed a high-fat diet (HFD), implicating that microRNAs may regulate SERCA2b. Using miRNA microarray analysis, we found that a conserved mRNA, rno-let-7, was remarkably up-regulated in the liver of obese rats. In the current study, we will test whether the increase in rno-let-7 inhibit the SERCA2b protein in obese rats, which leads to insulin resistance by ER stress. Furthermore, we will investigate which the signaling pathways are involved in up-regulation of rno-let-7 in the liver of obese rats. Our study will reveal a novel mechanism underlying obesity-induced insulin resistance.

肥胖成为公众关注的健康焦点问题，与肥胖相关的胰岛素抵抗是引起非酒精性脂肪性肝病的重要原因。内质网上的钙离子ATPase（SERCA）负责维持内质网高浓度的钙离子，保证内质网的正常功能。抑制SERCA活性会诱发内质网应激。我们近期研究发现，高脂饮食喂食大鼠肝脏的SERCA2b蛋白水平显著下调，而mRNA水平未变。因此，我们猜测microRNAs可能参与了SERCA2b的调控。利用microarray对大鼠肝脏的miRNA表达谱，我们发现一个高度保守的miRNA rno-let-7在肥胖大鼠肝脏内的表达上调。本项目探讨在高脂饮食喂食的肥胖大鼠中，是否上调的rno-let-7抑制SERCA2b蛋白水平，导致肝细胞出现内质网应激，进而产生肝脏胰岛素抵抗。我们还将研究肥胖上调rno-let-7的信号通路。本研究将揭示一个新的肥胖所致胰岛素抵抗的途径。

非酒精性脂肪肝疾病(NAFLD)被认为是肥胖症的肝脏表现，包括单纯性脂肪变性，非酒精性脂肪性肝炎和肝硬化。肝脏是胰岛素作用的主要器官之一。 胰岛素抵抗对NAFLD的发展至关重要。胰岛素抵抗导致肝脏从头脂肪形成增加，并随后在肝脏中积累脂肪酸。另一方面，肝脏中过多的脂肪堆积(脂肪变性)可通过引起炎症和内质网(ER)应激来促进肝胰岛素抵抗的发病机制。因此，肥胖中 NAFLD 和胰岛素抵抗相互交织。.MicroRNA(miRNA)是一类小的非编码 RNA，大约 22 个核苷酸长。越来越多的研究从鼠类肥胖和重度NAFLD患者的饮食诱导和遗传 (ob / ob)模型中鉴定出肝脏中的miRNA失调，提示miR-NAs 在糖尿病发病机制中的潜在作用。 NAFLD和胰岛素抵抗。在ob / ob小鼠和饮食诱导的肥胖小鼠中，miR-103 / 107 的表达上调。沉默miR-103 / 107可以恢复 Caveolin-1的蛋白质水平，从而改善葡萄糖稳态。此外miR-24 的上调通过抑制高脂饮食(HFD)喂养的小鼠肝脏中胰岛素诱导的蛋白 1 来促进肝脂质蓄积。.在这项研究中，我们调查了miRNA 在调节肥胖大鼠肝脏中ER应激中的作用。我们使用miRNA 芯片来测定高脂饮食(HFD)喂养的大鼠肝脏中的miRNA表达谱。 我们使用预测算法和荧光素酶报告基因分析法来鉴定 miRNA 的靶基因。为了过表达 miRNA miR-30b 或抑制 miR-30b，通过尾静脉向大鼠注射了含有PGLV3-miR-30b 或 PGLV3-miR-30b antimiR 的慢病毒颗粒。使用瞬时弹性成像技术在人类受试者中测量肝脂肪变性。我们的数据显示，在接受 HFD 喂养的大鼠肝脏中，miR-30b明显上调。生物信息学以及体外和体内研究使我们确定了肌浆网(内质网)Ca [2 +]- ATPase 2b(SERCA2b)作为 miR-30b 的新靶标。在正常大鼠中，miR-30b的过表达诱导ER应激和胰岛素抵抗，而miR-30b antimiR抑制了HFD 干预的大鼠的ER应激和胰岛素抵抗。人类受试者的血清 miR-30b水平与肝脂肪变性或胰岛素抵抗同位稳态模型评估(HOMA-IR)之间存在正相关。miR-30b不仅代表了治疗胰岛素抵抗的潜在靶标，而且还是 NAFLD 的非侵入性疾病生物标志物。