FOX01基因调控解除细胞凋亡和改善胰岛素抵抗

地区:上海市 宝山区

关键词:桂林医学院

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000005022

成果描述:

所属科学技术领域、简要背景、主要研究内容、发现点、科学价值、论文专著发表及同行引用评价情况。所属科学技术领域和简要背景:该研究属于胰岛素抵抗疾病和糖尿病发病机理研究。人体胰岛β细胞的功能减退,胰岛素分泌相对或绝对不足和机体对胰岛素利用能力减弱(即胰岛素抵抗)可以导致糖尿病。糖尿病的氧化应激状态抑制β细胞分泌胰岛素,并使外周组织对胰岛素的敏感性下降和导致胰岛素抵抗,胰岛素抵抗又反过来加重β细胞的负荷和β细胞功能衰竭甚至细胞凋亡,造成恶性循环。所以改善胰岛功能,避免B细胞凋亡及减少胰岛素抵抗是治疗糖尿病的主要手段。在2008年的国自然课题中,课题组针对FOXO1基因的调控作用进行了系统的研究。为进一步了解影响FOXO1调控的上游信号分子Nampt的表达的作用规律,以及对FOXO1基因表达产生的影响作用,课题组又申请了2010年的国自然课题,继续应用大鼠的糖尿病动物模型,紧紧依靠Nampt-NAD-Sirtl-Akt-FOXO1信号通路,探讨了在糖尿病状态下Nampt的表达变化对FOXO1基因的调控作用,为进一步揭示FOXO1导致胰岛细胞的凋亡和解除机体胰岛素抵抗的机理,研究结果可以为临床上糖尿病和胰岛素抵抗疾病的预防和治疗提供科学依据。主要研究内容和发现点:参考IRS…AKT…mTOR…P70s6k…IRS的负反馈调竹通路,应用转基因技术,通过细胞内信号分子的调控,研究TSC2与FOXO1的相互关系,同时就如何激活AKT和控制FOXO1的活性和基因表达开展工作。综合评价FOXO1和TSC2的活性变化对细胞生物学性状的影响;围绕LKBl-AMPK-TORC2与AKT-ISK2-TORC2传导途径的研究,探讨FOXO1在这两条信号传导途径中的作用,探讨FOXO1基因调控与PPAR-y的相互关系,通过合理调节FOXOI基因活性,可以促进β细胞成长,提高胰岛素敏感性;通过Nampt表达及其调控作用机理研究,探讨了FOXO1上游分子的调控作用和重要意义,为揭示糖尿病和胰岛素抵抗疾病的发病机理奠定基础,为开拓糖尿病治疗新领域提供了依据。科学价值:通过该项目的研究,系统地揭示了FOXO1基因对β细胞的生存和增殖、凋亡的影响和在胰岛素信号途径调解过程中改善机体胰岛素抵抗的规律。通过基因调控和对FOXO1和Nampt的功能研究,揭示了胰岛细胞的凋亡和机体胰岛素抵抗状态下血糖调节的机理;为将来能够抑制糖尿病患者血糖异常升高的药物开发提供了新的靶点;为进一步的动植物药物开发提供了新的筛选平台;为预防和治疗糖尿病提供了新的理论基础。该项目绝大多数研究内容属于基础研究,应用推广还有待于将基础理论研究进一步应用到实际工作中去,如:利用已有的研究平台进行抗糖尿病药物的筛选,通过新的药物靶点进行治疗和预防糖尿病要的评价等。课题组已经与广西桂林的燕山植物研究所的相关人员进行了有针对性的合作,力争将研究成果作为开发糖尿病治疗药物的筛选平台,例如:课题组共同针对某种植物紫蓝素的药效进行了测试,取得的一定的效果。该研究具有完全的知识产权。论文专著发表及同行引用评价情况:该项目揭示了FOXO1基因对β细胞的生存和增殖、凋亡的影响以及改善机体胰岛素抵抗的规律,为开拓糖尿病治疗新领域提供了理论依据;已发表研究论文31篇,其中多数论文被国内同行引用,然而引用率并不是很高。还有几篇英文文章正在投稿过程中,相信文章发表后引用率将会大幅提高。主编和参编专业性书籍4部;培养研究生9名。
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