主要尿蛋白(MUPs)参与化学信息交流和糖脂代谢

主要尿蛋白（MUPs）属于脂质运载蛋白家族,具有保守的中心疏水β链桶状特征性结构域,具有调节种属内与种属间个体间化学信息交流的功能.MUPs主要在肝合成并分泌入血,作为载体与信息素等亲脂性小分子结合,延长其半衰期,一并从肾过滤排泄入尿液,延缓尿迹中信息素的挥发,从而延长信息素的作用时间.啮齿类动物的MUPs本身具有高度多态性,能够发挥类似信息素的作用直接编码个体信息,调节种属内的生物活动.此外,MUPs还能够发挥利它素的功能引起其它种属的畏惧反应.新近研究发现,MUPs受到机体营养状态的调节,与代谢性疾病及糖脂代谢密切相关,但机制尚不清楚.MUPs的功能和机制探索对于化学信息交流与糖脂代谢研究具有重要意义.本文旨在对MUPs的最新研究结果展开简要综述及讨论.     

前列腺素E2对免疫细胞及炎症相关疾病的调控作用

前列腺素E2(prostaglandin E2,PGE2)是一种极其重要的脂质代谢产物,在受到生理或病理的各种刺激,尤其是有害刺激时被释放,在发热、炎症和血压调节中均发挥着重要作用.PGE2通过4种功能相互拮抗的的受体(E-prostanoid receptors,EP1、EP2、EP3和EP4)而广泛参与机体及细胞代谢过程.一直以来,人们都认为前列腺素在免疫过程中发挥的作用相当有限,部分原因是因为抑制类前列腺素合成的非甾体类抗炎药在机体免疫过程中没有发挥明显作用.但近来的研究表明,PGE2很可能在免疫细胞的发育分化及免疫应答过程中也起重要作用.本文主要对前列腺素与免疫系统的关系进行分析和总结,并重点讨论相关研究的新近进展.     

Cys146-Cys146分子间二硫键在人瘦素二聚化过程中起主导作用

在前期研究中,已发现人瘦素（leptin）在体外再折叠过程中会形成稳定的二聚体,但其二聚化机制尚不清楚. 本研究旨在分析瘦素二聚体的结构特性,并重点研究体外再折叠过程中瘦素二聚化的机制. 相较与瘦素单体,瘦素二聚体保留了约75％免疫活性及15％受体结合活性,同时显示出明显慢的天然电泳迁移率. 圆二色性分析显示,二聚体基本保留了单体α螺旋索结构特征. 还原性及非还原性凝胶电泳分析和自由巯基测定结果表明,瘦素二聚体是由一对分子间二硫键连接2个单体而成的.为了确定瘦素二聚化过程中起主导作用的分子间二硫键,利用PCR定点突变技术构建了C96S和C146S两个突变体瘦素. 通过分析C96S及C146S突变体瘦素的体外再折叠特性及过程,并与野生型瘦素相比较,揭示C96S瘦素的二聚体显示出与野生型瘦素二聚体相似的特性,而C146S瘦素不能形成结构稳定的二聚体. 以上研究结果表明,Cys146-Cys146分子间二硫键在人瘦素二聚化过程中起主导作用.     

PI3K-Akt信号传导通路对糖代谢的调控作用

磷脂酰肌醇3-激酶(PI3Ks)作为酪氨酸激酶和G蛋白偶联受体的主要下游分子,通过催化产生第二信使3,4,5-三磷酸磷脂酰肌醇(PIP3)并激活Akt、糖原合酶激酶-3(GSK-3)、Forkhead转录因子FoxO1、mTOR(mammalian target of rapamycin)等下游分子,将多种生长因子及细胞因子的信号传递到细胞内,从而对细胞增殖、分化、凋亡和葡萄糖转运等多种生物过程起重要的调节作用.PTEN(phosphatase and tensin homologue)是PI3K信号通路的重要负调节因子.本文将对PI3K-Akt信号通路在糖代谢中的作用予以简要综述.     

PPARγ在糖尿病肾病中的保护作用

糖尿病肾病(d iabetic nephropathy,DN)是一种由糖尿病导致的肾功能降低的慢性疾病,以蛋白尿、肾小球肥大、肾小球滤过率降低和肾纤维化为主要特征,是导致终末期肾脏疾病的主要病因,也是糖尿病患者死亡的主要原因。过氧物酶体增殖体激活受体γ(peroxisome proliferator-activatedreceptor,γPPARγ)是PPAR核受体家族中的一员,在许多生理过程中起重要作用。噻唑烷二酮(TZDs)是PPARγ的激动剂。在过去的十多年中,大量研究表明TZDs对DN的发生和发展具有明显的保护作用,其主要机制包括改善胰岛素抵抗、降低血糖、降低血压等间接保护作用和抑制肾间质纤维化、保护足细胞等直接保护作用。本文将对PPARγ在DN中的肾脏保护作用及其潜在机制进行综述与讨论。     

胰岛特异细胞因子PANDER在糖尿病病理生理过程中的作用

胰腺衍生因子(PANcreatic DERived factor,PANDER)是新近克隆的细胞因子,在胰腺的胰岛β细胞中特异性高表达.重组PANDER蛋白预处理或腺病毒过表达PANDER基因均可在体外显著地诱导人、大鼠及小鼠胰岛β细胞及多种β细胞系凋亡, 并抑制其胰岛素分泌.同时,炎症细胞因子IFN-γ能显著地上调β细胞PANDER基因的表达,提示PANDER有可能在炎症细胞因子介导的1型糖尿病病理生理过程中起作用.PANDER蛋白与胰岛素通过Ca2 依赖的方式从β细胞中共分泌进入循环系统,特异性地结合到肝细胞膜上并抑制肝细胞胰岛素信号转导,这提示PANDER可能也介入了机体胰岛素抵抗的形成.本文结合笔者多年从事PANDER的生理学功能研究,对PANDER的发现、最新研究进展及其潜在的生理学功能进行总结与分析.     

ATP合成下降在β细胞胰岛素分泌障碍中的作用

胰岛β细胞胰岛素分泌过程是受多种因素协调精确控制的,ATP合成酶在这一调控网络中起着重要作用.高糖、高脂及炎症细胞因子,通过不同的信号通路,引起线粒体膜电位改变及/或ATP合成酶核心亚基表达下降,导致ATP合成速率下降,是β胰岛素分泌障碍发生的共同核心环节,在2型糖尿病病理生理过程中起了关键性作用.糖尿病动物胰岛β细胞内的ATP含量较正常β细胞明显降低,而上调2型糖尿病患者胰岛细胞ATP合成酶β亚基表达能提高ATP合成速率,增加细胞ATP含量并逆转损伤的胰岛素分泌功能.目前的研究提示,亮氨酸、肠抑素(enterostatin)及过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPAR-γ)能通过调控ATP合成酶β亚基表达或活性提高细胞ATP合成速率,这为改善β细胞功能障碍提供了新的思路和信息.     

抵抗素与肥胖和2型糖尿病

抵抗素(resistin)是近年来新发现的一个由脂肪组织特异表达分泌的细胞因子,其在前脂肪细胞分化过程中抑制脂肪生成.众多的研究显示抵抗素可诱导脂肪、肝脏及肌肉组织产生胰岛素抵抗,损伤机体的糖脂代谢功能.由于胰岛素抵抗在一些其他代谢性疾病及并发症如动脉粥样硬化及高血压发病机制中也发挥重要作用,提示抵抗素有可能介入了这些疾病的发病过程.本文简要介绍抵抗素的结构、分布及表达调控,并重点分析抵抗素在胰岛素抵抗中的作用.     

瘦素在糖脂代谢中的调控作用

瘦素（leptin）是OB基因的编码产物,由脂肪细胞分泌,具有广泛的生理学功能.瘦素可通过作用于中枢神经系统与外周组织等途径在糖脂代谢调控、能量代谢、生殖发育及免疫调节过程中起重要作用.不同剂量、不同作用时间,也可导致瘦素产生不同的生理学作用.近年来,随着肥胖及糖尿病在全球范围内成为流行病,瘦素在糖脂代谢中的调控作用引起了人们的广泛关注.现有的研究已发现,瘦素抵抗与胰岛素抵抗之间具有重要的关联性,揭示瘦素功能异常在肥胖诱发的糖脂代谢紊乱过程中起着重要的作用.本文将对瘦素在机体糖脂代谢中的调控作用进行综述和讨论.     

FAM3基因家族功能研究概况

蛋白序列相似度为3的类细胞因子家族(family with similarity 3,FAM3)是2002年发现的新基因家族,其包括四个成员FAM3A、FAM3B、FAM3C和FAM3D。因FAM3B高表达于胰腺胰岛细胞中,又被称为胰腺衍生因子(pancreatic derived factor,PANDER)。PANDER已被证实在胰岛素抵抗和2型糖尿病发展过程中起重要作用,其可能成为2型糖尿病的新干预靶点。FAM3C被发现在胚胎发育和视网膜功能调控,上皮细胞间充质转化及胰腺癌发生过程中起重要作用。FAM3D被发现可能介入了机体能量代谢异常、结肠癌及嗜睡等疾病的发生发展过程。目前尚未见有关FAM3A生物学功能的研究报道。总之,现有研究表明FAM3基因家族成员可能在包括糖尿病和肿瘤在内的多种重大疾病发生发展过程中起重要作用。本综述将对FAM3基因家族的最新研究进展进行简要总结及讨论。