IGFBP-1-Integrin-FAK轴调控胰岛素敏感性及其在脂肪肝发病中的作用和机制研究

Insulin resistance plays an important pole in the pathogenesis of non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD), Our previous study found focal adhesion kinase (FAK) activation was inhibited in NAFLD,insulin-like growth factor binding protein-1 (IGFBP-1) regulates insulin sensitivity, while its role in NAFLD is unclear, we infer its Arg-Gly-Asp (RGD) area may combine with integrin，and IGFBP-1-Integrin-FAK axis could control insulin sensitivity and take parcipate in the NAFLD pathogenesis. In this study, we intend to establish the NAFLD-cell model and mouse model to test IGFBP-1-Integrin-FAK axis levels. From two levels of in vitro and in vivo, we use RNA interference or overexpression technology to inhibite or increase IGFBP-1 and / or β1 integrin expression, and change phosphorylated FAK expression levels, test hepatic glycogensynthesis and gluconeogenesis changes to obeserve insulin sensitivity, and test steatosis of liver cells. We will clarify IGFBP-1-Integrin-FAK axis's role in NAFLD and regulation molecular mechanism through this study and lay the foundation for a potential drug target.

胰岛素抵抗是非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）发病机制中的重要环节，我们前期研究发现，NAFLD中粘着斑激酶（FAK）激活受到抑制，胰岛素样生长因子结合蛋白-1（IGFBP-1）调控胰岛素敏感性，其在NAFLD中作用尚不清楚，我们推测其Arg-Gly-Asp(RGD)区域与整合素(integrin)结合，通过IGFBP-1-Integrin-FAK轴调控胰岛素敏感性，参与NAFLD发病机制。本研究拟建立NAFLD细胞和小鼠模型，检测IGFBP-1-Integrin-FAK轴的表达水平；在体外和体内两个水平，采用干扰或过表达技术抑制或增强IGFBP-1和/或整合素β1表达，改变FAK磷酸化水平，检测肝糖原合成和糖异生的变化，观察胰岛素敏感性及其对肝细胞脂变的影响。本研究的实施将阐明IGFBP-1-Integrin-FAK轴在NAFLD中的作用和调控分子机制，为发现潜在的药物靶标奠定基础。

项目背景：胰岛素抵抗是非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）发病机制中的重要环节，我们前期研究发现，NAFLD中粘着斑激酶（FAK）激活受到抑制。而IGFBP-1与整合素(Integrin)结合，可能介导Integrin-FAK通路调控胰岛素敏感性。我们推测IGFBP-1-Integrin-FAK轴调控胰岛素敏感性，参与NAFLD发病机制。.主要研究内容：构建NAFLD细胞和小鼠模型，检测IGFBP-1-Integrin-FAK轴表达水平；在体外水平上，采用过表达或干扰技术增强或抑制IGFBP-1-Integrin β1-FAK轴的表达，检测肝细胞脂变的影响；在体内水平上，采用重组蛋白或抑制剂增强或抑制IGFBP-1，检测胰岛素敏感性及其肝脏脂变程度的影响。.重要结果：自由脂肪酸（FFA）诱导L02细胞建立NAFLD细胞模型；高脂饮食喂养C57BL/6小鼠构建NAFLD小鼠模型。细胞模型中，IGFBP-1，Integrinβ1，FAK磷酸化（p-FAK）水平下降（所有P<0.05）。动物模型中，IGFBP-1，Integrinβ1， p-FAK水平下降，而糖代谢关键因子PI3K、GSK3β表达水平升高（所有P<0.05）。在体外水平上，采用过表达质粒技术分别增强IGFBP-1-Integrin β1-FAK轴三个关键因子，FAK磷酸化水平都明显增强，同时肝细胞甘油三酯水平明显下降（P<0.05）；相反采用siRNA技术分别减弱IGFBP-1-Integrin β1-FAK轴三个关键因子，FAK磷酸化水平都明显减弱，同时肝细胞甘油三酯水平明显上升（P<0.05）。在体内水平上，采用腹腔注射重组蛋白IGFBP1（rIGFBP1）增强IGFBP-1水平，糖代谢能力和胰岛素敏感性改善，肝脏脂变程度下降；采用腹腔注射anti-IGFBP1抗体抑制IGFBP-1水平，其糖代谢能力和胰岛素敏感性加重，肝脏脂变程度上升。.关键数据：在体外水平上，采用过表达或干扰技术分别增强或减弱IGFBP-1-Integrin β1-FAK轴，肝细胞甘油三酯水平都明显下降或上升。在体内水平上，增强或抑制IGFBP-1水平，糖代谢能力和胰岛素敏感性改善或加重，肝脏脂变程度下降或上升。.科学意义：IGFBP-1-Integrin-FAK轴具有调控脂肪肝胰岛素敏感性和脂质代谢作用，具有潜在药物靶标的应用前景。