幽门螺杆菌调控lncRNA-AK096550诱导SOCS3促进胰岛素抵抗发生的机制研究

Based on our previous findings，we found that Helicoabcter pylori (Hp) infection increased the risk of insulin resistance and patients with insulin resistance or diabetes had a higher rate of Hp infection. We also found that chronic Hp-infected mice had a higher blood glucose level than controls and the metabolic indexes such as HOMA-IR were more abnormal in diabetic mice with Hp infection than in diabetic mice without Hp infection. We further investigate the downstream molecular mechanisms of Hp induced insulin resistance.In vitro studies showed that Hp infection could down-regulate the phosphorylation of insulin signaling proteins and increase SOCS3 and transcription factor c-Jun expression.Our microarray analysis found that Hp infection could alter various kinds of lncRNA expression. Thus we put forward a scientific hypothesis that Hp infection can lead to insulin resistance via c-Jun/AK096550/SOCS3 pathway. By use of RNA interference, RNA pull down assay, Reporter assay, RNA immunoprecipitation,etc., this project will confirm that the relationship between Hp infection and insulin resistance and the role of c-Jun/AK096550/SOCS3 pathway in Hp-induced insulin resistance. It will provide a new theoretical basis for the molecular mechanism of Hp infection and extragastrointestinal diseases.

基于前期研究，即发现幽门螺杆菌(Hp)感染可引起胰岛素抵抗，糖尿病患者Hp感染率明显增加（Diabetes Res Clin Pract, 2013）。随后发现Hp阳性小鼠血糖水平增高，合并Hp感染的糖尿病小鼠胰岛素抵抗标志物HOMA-IR明显异常。进一步机制研究表明，Hp感染可降低IRS-1等胰岛素信号通路分子的磷酸化，增加转录因子c-Jun和细胞因子信号转导抑制因子3（SOCS3）的表达。结合我们的芯片结果，即Hp感染可使lncRNA-AK096550表达降低，由此我们提出Hp通过调控c-Jun/lnc-AK096550诱导SOCS3从而引起胰岛素抵抗的科学假说。本研究拟利用胰岛素钳夹实验、RNA干扰、RIP、RNA pull down、报告基因分析等手段来阐明c-Jun/lnc-AK096550/SOCS3在Hp致胰岛素抵抗中的作用，为Hp与糖尿病关系的研究提供新的理论依据。

随着经济社会水平进步，糖尿病发病率逐年增高，而截止至目前糖尿病，尤其是2型糖尿病，发病可能原因仍有待研究。目前的临床实验表明，糖尿病的发病可能与环境、遗传、感染和炎症密切相关。流行病学调查分析发现，糖尿病患者，尤其是2型糖尿病患者中幽门螺杆菌感染率明显增高，而一项长达十年的临床前瞻性研究提示，慢性幽门螺杆菌感染患者糖尿病发病风险明显增加，这些现象均提示幽门螺杆菌感染与糖尿病发病密切相关，但是他们关系的机制仍不明确。MicroRNAs（miRNAs）是一种长度约为18~25的核苷酸片段的短链非编码RNAs,可以参与转录后调控基因表达。在绝大多数情况下， miRNA 通过序列互补结合于靶基因 3’ UTR（3’-untranslated region，3’端非编码区）区域对其进行转录后修饰及调控，降解靶基因 mRNA和/或抑制 mRNA 翻译成蛋白；因此，miRNAs可以通过多途径来调控多种基因的表达。miRNAs的表达改变以及由此导致的细胞信号传递的异常在人类代谢性疾病中多次被证实。已有大量研究显示，miRNAs 与胰岛素抵抗和糖尿病之间存在紧密的联系，提示 miRNAs 可以通过直接或间接途径调控与糖代谢相关的基因或信号途径表达，进而影响糖代谢整个过程。目前关于 miRNAs 调控胰岛素抵抗，尤其是H. pylori感染导致的胰岛素抵抗的具体机制还不明确，因此，本研究拟探讨幽门螺杆菌感染导致糖尿病发病的作用及具体机制。本研究重点从临床标本，动物实验及体外细胞实验多层次进行分别研究，多方面证实幽门螺杆菌感染与糖尿病的关系。.研究中，我们首先发现幽门螺杆菌阳性病人空腹血糖，总胆固醇以及HbA1C水平较阴性对照组明显增加，根除治疗后，空腹血糖有下降趋势，但根除成功组与失败组无明显统计学差异，可能与观察随访时间不够有关。动物实验中，我们发现，高脂饲料喂养的肥胖小鼠合并幽门螺杆菌感染时，血糖不耐受现象更加明显，且给予小鼠幽门螺杆菌根除后，血糖水平明显降低。体外实验，我们发现，幽门螺杆菌感染可减少肝脏上皮细胞中胰岛素信号通路分子的酪氨酸磷酸化，增加丝/苏氨酸磷酸化。SOCS3在H. pylori感染的小鼠肝脏组织及肝癌细胞中呈明显的表达增高现象，通过生物信息学软件分析并结合前期芯片结果，筛选出miR-203，作为与SOCS3高度匹配的miRNA之一，与SOCS3在H. pylo