热量限制条件下骨骼肌中Sirt1对脂联素的调控机制研究

Carolic restriction （CR）increase insulin sensitivity efficiently. Adiponectin plays important role in mediating beneficial effects of CR. We found that elevated muscle-derived adiponectin can be attributed to CR. However the mechanism is unclear. Sirt1 is increased after CR and can regulate adiponectin in adipocyte. Furthermore，our previous studies indicated that inhibition Sirt1 depressed AdipoR1 significantly. Therefore, we hypothesize that after CR Sirt1 can upregulate adiponectin in skeletal muscle and have effects on insulin sensitivity mediating by adiponectin. To test this hypothesis, real-time PCR, Western blot, transfection and RNA interference,etc will be used to investigate the regulation of adiponectin by Sirt1 in skeletal muscle after CR and related molecular pathways as well. We will provide insight into the mechanism of CR and novel ideas for the prevention of age or obesity related disease.

热量限制（CR）是能提高胰岛素敏感性的有效手段，脂联素是介导CR效应的重要因子。我们发现CR后骨骼肌成为脂联素新的重要来源，但机制不明。我们前期发现抑制Sirt1会使脂联素下游AdipoR1显著降低；既往研究表明CR后Sirt1上升，并且在脂肪中的Sirt1是脂联素重要上游调控因子。据此提出假说：CR条件下Sirt1是重要的促使骨骼肌中脂联素表达上升的调控因子，并进一步影响脂联素介导的CR提高胰岛素敏感性的效应。本课题将以CR后大鼠骨骼肌和L6成肌细胞为研究对象，拟采用real-time PCR、Western blot、 转染、RNA干扰等手段，从分子、细胞和动物水平等多层次证实CR条件下Sirt1调控了骨骼肌中脂联素表达的上升；阐明Sirt1调控脂联素的相关分子通路，及对脂联素下游效应的影响。本项目的研究将有助于进一步理解CR的分子机制、提供健康促进与疾病防治的新思路。

完成了课题指定的考核指标，发表SCI论文4篇，中文核心期刊论文1篇，发表标注基金号会议论文1篇。培养硕士研究生2名。. 本项目在实施早期经多方面检测提示肌细胞不适于直接用来作为研究脂联素(Adiponectin)表达调控的平台后，及时调整为以脂肪细胞、脂肪组织作为研究平台，仍基于在能量限制这一促进健康的状态下，探讨脂联素这一重要因子被上调的机制，并进而挖掘其发挥的下游功能。并得到以下结果：. 1）评估并筛选了CR后在小鼠三个代谢相关组织肝脏、腹股沟白色脂肪组织（iWAT）和骨骼肌中RT-qPCR分析时稳定、可靠的内参系统，分别为Hmbs-β2m、β2m-Hprt和Ppia-Gusb，为本项目组及其他研究者在今后的工作中提供依据。. 2）发现CR对小鼠内脏白色脂肪(WAT)总质量及相对质量的减少程度远大于对皮下WAT和棕色脂肪组织(BAT)的影响，CR 后皮下WAT的总蛋白量升高、内脏WAT和BAT总蛋白量无显著变化。此外，CR后总蛋白中脂联素蛋白含量在皮下WAT中增加、而在内脏WAT和BAT中无显著性改变，CR后脂联素的相对总质量在皮下WAT中也显著上升，而在内脏WAT及BAT中无统计学差异。这些结果提示，CR后皮下WAT对血清中脂联素升高的贡献远大于内脏WAT和BAT。. 3）小鼠CR 6个月后出现WAT棕色化表型。CR后小鼠腹股沟皮下白色脂肪（iWAT）细胞变小且部分脂肪细胞内出现多小室结构；标志分子UCP1和PRMD16水平升高。这些结果提示，CR可能促进了WAT的棕色化，尤其在iWAT中。. 4）发现在3T3L1脂肪细胞中，mTOR通路、Sirt1通路及LXRα/β对Adiponectin有调控作用，提示在生活方式干预促长寿过程中Adiponectin可能是重要的因子；此外，在调控Adiponectin过程中，以上通路可能存在相互作用。. 因此，热量限制可能通过调控mTOR、Sirt1及LXRα/β等通路升高脂联素水平，从而诱导了白色脂肪棕色化，实现提高胰岛素敏感性等促进健康状态的作用。对这些问题的阐明将有助于进一步理解CR的效应机制，挖掘白色脂肪棕色化应用潜能，为健康促进和延缓衰老的转化应用提供新的靶点依据。