抵抗素在胰岛素抵抗中的作用机制及其受体信号通路研究进展北大核心CSCD

抵抗素是近年来在体内发现的一种新的脂肪细胞因子。研究显示,抵抗素可以通过多种途径促发胰岛素抵抗,诱导2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)的发生,并且可以经由不同的信号通路介导机体炎性反应。抵抗素作为联系炎症与代谢的信号因子,有望为治疗胰岛素抵抗和T2DM提供新思路。然而,由于尚未在体内找到抵抗素的特异性受体,其在体内一系列调节活动的具体机制目前仍不清楚。本文就目前关于抵抗素在胰岛素抵抗调节机制及其受体信号通路的研究进展作一综述。     

AD认知功能障碍的代谢紊乱机制:脑胰岛素抵抗及其介导的PI3K/Akt信号通路受损

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是一种以进行性痴呆为主要特征的中枢神经系统退行性疾病,其认知功能障碍可能与Ⅱ型糖尿病(type 2 diabetes, T2DM)诱发的胰岛素抵抗所损伤的PI3K/Akt胰岛素信号级联通路相关。胰岛素是调节机体新陈代谢的重要激素,通过与神经细胞表面的胰岛素受体结合激活PI3K/Akt信号通路,以调控葡萄糖、脂质的代谢。任何中间媒介功能紊乱所导致的脑胰岛素水平和胰岛素敏感性的降低都会损坏PI3K/Akt信号通路,诱发脑能量代谢障碍、Aβ沉积、Tau蛋白过度磷酸化,引起并加重AD认知功能障碍。因此,本文以PI3K/Akt胰岛素信号通路为主线,揭示了T2DM中脑胰岛素抵抗(insulin resistance, IR)与AD之间的复杂机制,旨在加深对脑IR介导的AD病理过程的系统性理解,借此为延缓或治疗AD的认知功能障碍提供理论基础。     

Toll样受体2与巨噬细胞极化在胰岛素抵抗中的作用

胰岛素由胰岛β细胞分泌,经胰岛素信号通路发挥作用。当机体肥胖或其他原因导致胰岛素信号通路受阻时,引起体内胰岛素抵抗(insulin resistance, IR),胰岛素抵抗与低度炎症关系密切。促炎因子,例如肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)、白细胞介素-1β(interleukin-1β, IL-1β)、白细胞介素-6(interleukin-6, IL-6)等可抑制胰岛素受体底物(insulin receptor substrate, IRS)酪氨酸磷酸化,发生丝氨酸磷酸化,导致胰岛素受体细胞或靶器官对葡萄糖的摄取和利用下降。Toll样受体2(Toll-like receptor 2, TLR2)是一种重要的模式识别受体,可与TLR1或TLR6结合形成二聚体,与炎症和胰岛素信号通路关系密切,TLR2通过髓系分化因子88(myeloid differentiation factor 88, MyD88)依赖途径激活核因子-κB(nuclear factor, NF-κB)和激活蛋白1(activator protein 1, AP-1),上调促炎基因的转录。巨噬细胞是天然免疫系统中重要一员,可参于体内促炎因子和抗炎因子的调节。TLR2于巨噬细胞表面表达。在脂肪酸(fatty acids)的诱导下,TLR2通过上调促炎基因使巨噬细胞向M1表型极化,M1表型巨噬细胞分泌促炎因子,下调胰岛素靶器官对胰岛素的敏感性。本文拟对TLR2基因和巨噬细胞极化对胰岛素抵抗的影响,以及三者的相关性做一简要综述,从分子水平探讨胰岛素抵抗的发生机制,为胰岛素抵抗的相关研究提供理论参考。     

胰岛素受体底物活性调控的分子机制

胰岛素受体底物(insulin receptor substrate,IRS)是胰岛素信号转导通路中一个极其重要的信号分子,对胰岛素信号级联效应具有至关重要的作用。目前有关胰岛素受体底物活性调节的研究主要集中在两个方面,一方面是磷酸化水平的调节机制,另一方面是细胞因子信号阻抑剂(suppressor of cytokine signaling,COCS)所介导的直接和间接调控。了解胰岛素受体底物活性调节机制将有助于进一步探索胰岛素抵抗和Ⅱ型糖尿病的发病机制。     

胰岛素受体底物家族与Ⅱ型糖尿病关系性的研究进展

胰岛素受体底物分子(IRS)是调节胰岛素信号通路的关键物质,在维持细胞生长,分裂和代谢中起着重要作用。目前已发现的家族成员有四个(IRS-1、IRS-2、IRS-3、IRS-4)。目前研究表明,糖尿病的发生与之密切相关:胰岛素信号通路与其他信号通路发生交叉发生干扰,从而导致胰岛素抵抗,引发Ⅱ型糖尿病;IRS蛋白的结构、表达水平异常导致胰岛素信号的中断或减弱,并表现为胰岛素抵抗;四种IRS分子表达的不平衡,致使胰岛素分泌调节的稳态被破坏也可能是糖尿病发病的原因之一。Fox蛋白家族是动物细胞内的一类转录因子,与细胞代谢密切相关。Fox蛋白靶点有可能作为研究治疗糖尿病方法的一种新思路。     

运动调节骨骼肌细胞葡萄糖摄取的研究进展

胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)是2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)的主要诱因,运动因其在改善骨骼肌胰岛素敏感性方面的显著作用,已被临床采用作为防治IR和T2DM的有效手段。运动能增加葡萄糖转运子4 (glucose transporter type 4,Glut4)的转位,而影响Glut4转位和葡萄糖摄取的途径包括胰岛素信号通路和肌肉收缩两大类。研究发现运动通过增加骨骼肌血流灌注、毛细血管募集、胰岛素信号途径和Sestrins-mTOR (mammalian target of rapamycin)信号通路而改善Glut4转位。因此,全面理解运动调节骨骼肌Glut4转位和葡萄糖摄取的分子机制对于揭示运动疗法防治糖代谢异常的机制具有重要意义。     

脂联素与胰岛素抵抗研究进展

脂联素是脂肪组织分泌一种脂肪因子,与胰岛素抵抗和肥胖密切相关,在2型糖尿病和肥胖人群中,脂联素的血浆浓度下降。脂联素信号通路通过激活AMPK和PPAR-α与胰岛素信号通路相联系。研究表明,上调脂联素信号通路的活性可以有效缓解胰岛素抵抗。因此,脂联素信号转导通路机制是以胰岛素抵抗为病理生理基础的2型糖尿病的研究热点。本文简要介绍脂联素的生物学特征、脂联素的信号通路机制、脂联素与胰岛素抵抗的现有研究成果及临床价值。     

氧化应激与2型糖尿病的研究进展

氧化应激与2型糖尿病(T2DM)的发生、发展密切相关.胰岛素抵搞(Insulin Resistance,IR)、胰岛β细胞功能受损是2型糖尿病的主要病因.而氧化应激可以直接及间接激活细胞内的一系列应激信号通路,如核因子κ-B(Nuclear factor-KappaB,NF-κB)、c-Jun氨基端激酶(NH-terminal Jun kinase,JNK)、蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)、p38丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,MAPK)等.这些应激通路的激活可以产生以下结果:(1)阻断胰岛素作用通路,导致胰岛素抵抗;(2)降低胰岛素基因表达水平,致胰岛素合成和分泌减少;(3)促进胰岛β细胞凋亡等.本文针对氧化应激诱导胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能受损等机制加以综述,以便进一步阐明2型糖尿病的发病机制.     

抵抗素与动脉粥样硬化

抵抗素(resistin)是近年来发现的一种脂肪因子。抵抗素抑制脂肪细胞形成,调节机体的糖代谢与脂代谢,具有促胰岛素抵抗的作用,并具有致炎因子的特征。大量流行病学资料显示:抵抗素与动脉粥样硬化具有相关性;作为一种促炎因子,抵抗素可以通过导致内皮功能失调,促平滑肌增殖迁移,促巨噬细胞的脂质沉积,导致脂质代谢紊乱等途径,促进动脉粥样硬化的发生与发展。本文介绍了抵抗素的生理功能、调节因素,并讨论了抵抗素在动脉粥样硬化发病中的作用机制。     

肝细胞核因子在2型糖尿病发生中的作用研究新进展

肝细胞核因子(Hepatocyte nuclear factors,HNFs)是一类分布在肝、胰、肠、肾等多个组织器官,调节肝脏内基因特异性表达的一类转录因子。其主要亚型为HNF1、HNF3、HNF4和HNF6等,这些转录因子相互作用构成的复杂调控网络。2型糖尿病(Type2 diabetes mellitus,T2DM)的基本病理生理机制是胰岛素抵抗及胰岛β细胞损伤,最终导致高血糖。近年来的研究表明,HNFs在胰岛素抵抗及胰岛β细胞损伤中发挥关键的调控作用。本文对HNFs在T2DM发生中的胰岛素抵抗及胰岛β细胞损伤作用研究新进展作以回顾性综述,旨在为认识T2DM发病机制及提出防治策略提供理论基础。     

视黄醇结合蛋白4与2型糖尿病微血管病变的研究进展

视黄醇结合蛋白4（Retinolbindingprotein4,RBP4）是一种分泌型视黄醇结合蛋白,主要由肝脏合成,在协助视黄醇发挥生理功能中起着重要的作用。近年研究发现,RBP4是一种新的循环性脂肪因子,亦能由脂肪组织特异性分泌,它不仅能够抑制肌肉组织中的胰岛素信号通路,而且能够促进糖异生,增加肝糖输出,从而导致胰岛素抵抗的发生,增加糖尿病的发病风险。目前RBP4与2型糖尿病（Type2diabetes mellitus,T2DM）关系逐渐受到人们的重视,本文就RBP4的生理功能、RBP4与T2DM微血管病变的研究进展作一综述。     

视黄醇结合蛋白4与2型糖尿病微血管病变的研究进展

视黄醇结合蛋白4(Retinolbindingprotein4,RBP4)是一种分泌型视黄醇结合蛋白,主要由肝脏合成,在协助视黄醇发挥生理功能中起着重要的作用。近年研究发现,RBP4是一种新的循环性脂肪因子,亦能由脂肪组织特异性分泌,它不仅能够抑制肌肉组织中的胰岛素信号通路,而且能够促进糖异生,增加肝糖输出,从而导致胰岛素抵抗的发生,增加糖尿病的发病风险。目前RBP4与2型糖尿病(Type2diabetes mellitus,T2DM)关系逐渐受到人们的重视,本文就RBP4的生理功能、RBP4与T2DM微血管病变的研究进展作一综述。     

硒蛋白S与2型糖尿病

硒是哺乳动物不可缺少的微量元素,在人体内通过硒蛋白形式发挥多种生物学功能。早期的研究证实硒具有胰岛素样作用,补硒或硒蛋白可预防和治疗2型糖尿病(type 2 diabete mellitus, T2DM)。硒蛋白S (Selenoprotein S, SelS)参与机体内质网相关降解通路、氧化应激、炎症反应,并对血糖、血脂具有调控作用;同时,SelS异常表达于T2DM患者体内,参与胰岛素抵抗,并诱发血管病变。该文综述硒蛋白S基因的表达调控、生物学作用、代谢调节,以及与T2DM相关的研究,为T2DM的治疗提供理论依据。     

肠道菌群及其代谢产物与T2DM发病机制及干预措施*

2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)是一种因胰岛素分泌不足或胰岛素抵抗而引起的慢性代谢疾病,T2DM患病人数的快速增长使治疗和预防T2DM成为世界上亟待解决的医学问题。随着微生物组学技术的进步,肠道菌群及其代谢产物与T2DM的研究亦逐渐深入,肠道菌群可能成为治疗和预防T2DM的靶点。肠道菌群及其代谢产物作用于T2DM的潜在机制,主要是参与体内炎症反应、增加肠道短链脂肪酸产量、调节肠道胆汁酸的代谢、调节支链氨基酸的代谢等。目前,治疗T2DM的药物可能会产生一些副作用,而基于肠道菌群干预T2DM的措施相对安全无害。例如,可通过严格控制的特定结构饮食长期摄入或增加益生菌的长期摄取控制血糖,或通过口服可影响肠道菌群生态结构的降糖药物(二甲双胍、阿卡波糖)有效地调控血糖水平。综述基于肠道菌群及其代谢产物诱发T2DM的潜在机制,研讨基于肠道菌群干预T2DM的措施,从肠道菌群的新视角探索治疗T2DM的新方法,为彻底治疗T2DM提供一种新可能。     

抵抗素在胰岛素抵抗中的作用研究进展

抵抗素是近年来新近发现的一种脂肪组织特异性分泌的细胞因子,与肥胖、胰岛素抵抗和2型糖尿病有着密切关系.众多研究表明,抵抗素通过影响机体糖脂代谢,诱导肝脏、脂肪及肌肉组织产生胰岛素抵抗.本文简要介绍抵抗素和肝脏的胰岛素抵抗,并进一步分析抵抗素对肝脏糖、脂代谢及肝细胞胰岛素信号转导三方面的调节,重点说明抵抗素在肝脏胰岛素抵抗的作用.     

胰岛素信号通路、炎症信号通路与泛素-蛋白酶体系统的交互作用

胰岛素抵抗是肥胖和2型糖尿病的主要表征。胰岛素信号通路根据是否需要胰岛素受体底物（insulin receptor substrate, IRS）介导可分为IRS介导和非IRS介导的信号通路,其中以IRS介导的信号通路为主。肥胖可增强炎性细胞因子表达并活化IKKβ/NF κB和JNK等炎症信号通路,抑制IRS酪氨酸磷酸化,从而阻止胰岛素的信号转导,降低胰岛素的敏感性,表现为胰岛素抵抗。泛素 蛋白酶体系统作为机体蛋白降解的主要途径,与胰岛素和炎症信号通路联系密切,一方面胰岛素信号通路的阻断可活化泛素依赖的蛋白降解,另一方面,泛素依赖的蛋白降解系统也可直接降解胰岛素和炎症信号通路的关键蛋白,影响胰岛素的作用。本文拟综述肥胖时,胰岛素信号通路、炎症相关信号通路和泛素 蛋白酶体系统之间的交互作用,在分子水平上探讨胰岛素抵抗的发生机制。     

HCV感染与IR 相关关系的研究进展

丙型肝炎是丙型肝炎病毒(HCV)感染以肝组织损伤为主的全身感染性疾病。HCV感染者中胰岛素抵抗(IR)和高胰岛素血症的高发比率已引起国内外学者广泛重视;对其的研究也日益深入,胰岛素抵抗不仅可以加速肝脏损伤的进程,而且影响抗病毒治疗的疗效;此外,尚可增加2型糖尿病、脂肪肝、动脉粥样硬化等代谢性疾病的患病机会。HCV通过多条途径干预胰岛素的信号传导,包括增加炎性细胞因子如肿瘤坏死因子-a(TNF-a)的分泌、胰岛素受体底物-1的磷酸化和以其糖异生基因如葡萄糖6磷酸酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶2的上调。本文将主要就HCV病毒干扰胰岛素信号传导通路而导致胰岛素抵抗的发生机制,以及期望通过对胰岛素抵抗机制的研究,研制出逆转胰岛素抵抗的靶向药物。     

肠道微生物群与2型糖尿病的研究进展

2型糖尿病(T2DM)的发病率在世界范围内迅速增加。然而,T2DM的发病机制尚不清楚。最近的证据表明肠道微生物群与肥胖和T2DM有关。有明确的证据表明肠道微生物通过对体质量、内毒素血症、胆汁酸代谢、促炎活性和胰岛素抵抗的调节而影响宿主。通过使用饮食、运动、益生菌、益生元和粪便微生物移植来调节肠道微生物群可能有助于改善宿主的葡萄糖代谢和胰岛素抵抗。但仍需要继续进行研究,以提高我们对肠道微生物群与T2DM关系的理解,并且为2型糖尿病的新治疗提供重要线索。     

抵抗素的研究进展

抵抗素（resistin）是近年来发现的一个新脂肪细胞因子,最初在动物实验被用于联系肥胖、胰岛素抵抗和2型糖尿病。但随着进一步在人类实验的研究中发现,抵抗素能调节炎症反应而非胰岛素敏感性,研究发现抵抗素能促进炎症发生,炎症因子也能调节抵抗素的表达。动脉硬化是一种慢性亚临床性炎症,大量的体外研究提示抵抗素有可能作为一种促炎因子,通过激活内皮功能,诱导平滑肌增殖迁移,促巨噬细胞的脂质沉积,导致脂质代谢紊乱等途径,促进动脉粥样硬化的发生与发展。     

线粒体自噬影响胰岛素抵抗的作用及机制

胰岛素抵抗（IR）是诱发许多代谢疾病的关键因素,包括代谢综合征、非酒精性脂肪性肝病、动脉粥样硬化和2型糖尿病（T2DM）。随着相关代谢疾病日益增多,寻找新的治疗靶点迫在眉睫。线粒体自噬是一种选择性自噬,其通过清除受损和功能失调的线粒体以维持正常线粒体功能和能量代谢。研究发现,线粒体自噬在代谢疾病中有积极作用,线粒体自噬受到各种信号通路与信号分子调控而改善代谢疾病,如AMPK/ULK1、PINK1/Parkin信号通路以及BNIP3/Nix和FUNDC1等信号分子。本文阐述了线粒体自噬在胰岛素抵抗中的作用及调控机制,综述了近年的相关研究进展。