Apo-/holo-RBP4异常上升对胰岛素信号通路的影响及其与妊娠期糖尿病易感相关性研究

The recent research indicates that serum RBP4 level is associated with insulin resistance. In view of holo-RBP4 (bound to retinol) being in charge of transportation and metabolism of retinol, we hypothesize that apo-RBP4(unbound to retinol) may be the key molecule to induce insulin resistance. Whether and how apo-RBP4 affects insulin signaling have not been investigated. In this project application, with the pivotal parameter of apo-/holo-RBP4 concentration ratio, we plan to use primary adipose cells of normal pregnant women and OLETF mouse model to carry on an in-depth study on whether the change of insulin signaling is interrelated to the variety of apo-/holo-RBP4 concentration ratio, and whether an abnormal accumulation of apo-RBP4 could induce insulin resistance. Combining our previous research progress of RBP4 SNP polymorphism distribution in Chinese GDM population, We here want to further investigate the relationship between apo-RBP4 and the susceptibility of GDM by testing RBP4/retinol concentration ratio and insulin resistance indexes. The goal of this application is to expound the action of RBP4 in GDM insulin resistance and the pathogenesis of GDM, to improve the methods for prediction and diagnosis of GDM and to explore new avenue of the therapy of the insulin resistance.

RBP4为一种新的脂肪源性细胞因子，参与了胰岛素抵抗和2型糖尿病的发生。本课题前期研究表明妊娠期糖尿病（GDM）患者RBP4水平升高,但是其致病机制有待于研究。RBP4有两种存在形式，结合型holo-RBP4负责视黄醇正常转运和代谢，我们推测游离型apo-RBP4可能是引起机体胰岛素抵抗的关键分子；而apo-RBP4是否影响GDM胰岛素信号通路以及如何影响胰岛素通路的机制尚不明确。本课题以apo-/holo-RBP4浓度比例为切入点，利用正常孕妇原代脂肪细胞和GDM小鼠模型，研究GDM胰岛素信号通路变化是否与apo-/holo-RBP4浓度比例变化相关。基于课题组前期对中国汉族GDM人群RBP4基因SNP多态性的研究基础，本课题拟检测RBP4/视黄醇比例和胰岛素抵抗相关指标，进一步阐明apo/holo引起GDM的可能机制。本课题的完成可望为降低GDM发病率和实现源头控制提供理论根据。

妊娠期糖尿病（GDM）发病逐年上升，GDM产妇及其子代将来转变为2型糖尿病的风险大大增加，严重影响社会人口素质及患者的生活质量。视黄醇结合蛋白4（RBP4）为一种脂肪源性细胞因子，参与了胰岛素抵抗和2 型糖尿病的发生。本研究从RBP4的两种存在形式——游离型RBP4（apo-BRP4）和结合型RBP4（holo-RBP4）入手，用不同浓度比例的apo-RBP4和holo-RBP4混合物处理原代脂肪细胞，结果显示随着apo-RBP4/holo-RBP4比例升高,RBP4与膜受体STRA6结合增强，并激活下游JAK2/STAT5信号级联反应，增强SOCS3蛋白表达，从而抑制胰岛素信号通路和对胞外葡萄糖的摄取，引起胰岛素抵抗和糖代谢异常。通过构建STZ诱导GDM孕鼠模型，我们发现RBP4水平在GDM孕鼠中显著高于正常孕鼠，而视黄醇水平无显著性差异。对正常孕鼠分组并注射不同浓度的重组apo-RBP4，结果显示孕鼠中RBP4水平随着注射浓度增加呈梯度上升，而视黄醇浓度无显著改变。同时，Apo-RBP4注射孕鼠的白色脂肪、骨骼肌组织中胰岛素信号通路中IR、IRS1磷酸化程度较正常孕鼠显著减弱。此外，我们也检测了人群水平RBP4和视黄醇的变化，结果显示孕晚期GDM人群中的RBP4、RBP4/视黄醇比值均高于正常孕妇，且均与胰岛素抵抗指数（HOMA-IR index）呈正相关，而RBP4启动子区域rs3758539的等位基因频率和等位基因型在GDM和正常孕妇中未见明显差异。本研究通过不同层面的研究深入探讨了RBP4参与胰岛素抵抗的具体分子机制，有利于阐明GDM发生发展中的脂肪源性因素的作用，为GDM的早期干预提供理论依据。