miR-506调节人脂肪细胞胰岛素敏感性的作用与机制研究

MiR-506, with unknown functions in insulin sensitivity, was lowly expressed in omental adipose tissue of obese patients with insulin resistance indentified by microRNA microarray. Our previous study found that miR-506 overexpression can significantly improve insulin sensitivity in adipocytes. Bioinformatics analysis and luciferase reporter system showed that the negative regulator (RPS6KB1) of IRS1 is its target gene which was reported to be highly expressed in obese patients with insulin resistance. Therefore, we hypothesized that miR-506 may regulate insulin resistance by targeting RPS6KB1. In this study, we will further investigate the effect of miR-506 on insulin sensitivity, RPS6KB1 expression and observe the biological characteristics of miR-506. Furthermore, we will also explore the mechanism of miR-506 on insulin sensitivity via overexpression and slience techniques. This study may provide a potential intervention targets for prevention and treatment of obesity and related complications.

miR-506是我们采用微流体芯片技术检测人网膜脂肪组织miRNA表达谱时发现的一条差异低表达于肥胖伴胰岛素抵抗患者脂肪组织中、功能未知的miRNA。前期实验发现：miR-506过表达可显著提高人脂肪细胞的胰岛素敏感性，生物信息学分析及荧光素酶报告系统发现IRS1负调控因子RPS6KB1为其靶基因；且肥胖伴胰岛素抵抗患者脂肪组织中miR-506与RPS6KB1表达呈反向变化趋势，故我们推测miRNA-506通过调控RPS6KB1而影响胰岛素的敏感性。研究拟阐明miR-506的生物学特征；以基因过表达/沉默技术，评价miR-506对脂肪细胞胰岛素敏感性及RPS6KB1表达的影响；以RPS6KB1为切入点，论证miR-506影响脂肪细胞胰岛素敏感性的分子机制。miR-506影响胰岛素敏感性及其机制的研究未见报道，本研究有创新性，可为肥胖及相关并发症的防治提供新线索及潜在的干预靶标。

近年来，超重/肥胖发生率逐年上升，并呈现明显的低龄化趋势，不仅影响儿童生长发育，且成年后罹患胰岛素抵抗、糖尿病等代谢性疾病的风险相应增加。生物信息学分析预测miR-506的靶基因，并对其进行功能和信号通路富集分析，结果显示miR-506信号通路主要富集于胰岛素抵抗、脂肪细胞因子、胰腺癌等多个信号转导通路中。进一步采用[3H]2-脱氧葡萄糖摄取实验，证实了miR-506过表达可明显促进成熟脂肪细胞胰岛素刺激下的葡萄糖摄取率。并以脂源性细胞因子（TNF-α、IL-6）、葡萄糖干预分化成熟的脂肪细胞，miR-506的表达明显发生变化。通过双荧光素酶及免疫蛋白印记方法证实参与胰岛素敏感性调节的Ser/Thr激酶S6K1为miR-506的下游靶基因。进而，以S6K1为切入点，在蛋白水平证实miR-506过表达，P-IRS-1（Ser612）/IRS-1比值降低，PI3K（110kDa）表达量增加；miR-506沉默时结果与之相反。上述研究结果提示miR-506的表达受脂源性细胞因子的调控，可能通过靶向调控S6K1参与INS/PI3K通路的调节，进而影响肥胖相关胰岛素抵抗的发生。