孕烷X受体在肥胖致胰岛素抵抗中作用的研究

Obesity-induced insulin resistance is central to type II diabetes mellitus. Lipid disorder has been reported to play a crucial rule in obesity induced insulin resistance. Pregnane X receptor(PXR),a member of nuclear receptor family, can be activated by many clinical drug and endogenous compounds. Recently studies shows PXR was involved in energy metabolism. PXR agonist, Rifampicin, can induce hyperglycemia and hyperinsulinemia. Our preliminary data revealed that activation of PXR increased and knockout of PXR decreased triglyceride accumulation in liver. We also found that PXR regulated lipin-1 expression which is closely related with lipid disorder and insulin resistance. Our results showed activation of PXR increased and knockout of PXR decrease lipin-1 expression; EMSA showed PXR can bind to DR3 binding site in lipin-1 promotor region, suggesting lipin-1 may a new target gene of PXR. Therefore, we hypothesized that PXR regulated lipin-1 expression and this regulation was implicated in obesity induced insulin resistance. The research plan will identify a new PXR regulated pathway in energy metabolism, and provide a therapeutic target for obesity and insulin resistance.

肥胖诱发的胰岛素抵抗是II型糖尿病等代谢性疾病的发病基础，而脂质代谢紊乱是肥胖诱发胰岛素抵抗的重要原因。孕烷X受体(PXR) 属于核受体超家族，可以广泛的被药物和内源性化合物所激活。最近的研究显示PXR可能还参与机体的能量代谢。早期临床观察发现PXR的激活物- - 利福平可以引起高血糖和高胰岛素血症。我们的前期数据表明激活PXR增加肝脏脂质聚集; 而敲除PXR则可改善脂质代谢紊乱。我们还进一步发现PXR可以调节与肝脏脂质聚集、胰岛素抵抗密切相关的lipin-1表达水平。实验结果显示激活PXR可以增加lipin-1表达, 而敲除PXR后，其表达减少；凝胶迁移率实验显示lipin-1可能是PXR新的靶基因。据此我们提出假说： PXR通过调节lipin-1表达，调控肝脏脂质聚集，影响胰岛素敏感性。对此进行深入研究，将有助于重新认识PXR新的功能，并阐述一条PXR调控代谢的新途径。

肥胖诱发的胰岛素抵抗是II型糖尿病等代谢性疾病的发病基础，而脂质代谢紊乱是肥胖诱发胰岛素抵抗的重要原因。孕烷X受体(PXR)属于核受体超家族，可以广泛的被药物和内源性化合物所激活。我们发现在高脂饮食饲养下，和对照组相比，PXR激动剂处理小鼠的胰岛素抵抗明显恶化。我们进一步将原位激活的PXR转基因小鼠与ob/ob小鼠杂交后，GTT和ITT结果显示，PX原位激活的小鼠胰岛素抵抗也明显恶化。与此相反，敲除PXR可以改善高脂饮食引起的肥胖和胰岛素抵抗。PXR敲除后，GTT和ITT实验明显改善。我们还将PXR敲除的小数和ob/ob小鼠杂交，结果表明，与ob/ob相比，ob/ob PXR-/-小鼠的GTT和ITT都得到了明显的改善。敲除PXR后，肝脏脂质含量明显下降，脂质生成相关基因（Srebp-1c, FAS, SCD-1和ACC）显著下降。Western blot结果显示，在PXR敲除小鼠中，肝脏、脂肪和骨骼肌胰岛素信号通路活性都明显改善。机制研究发现，与脂质代谢密切相关的基因lipin-1是PXR新的靶基因。凝胶迁移率实（EMSA）证实PXR可以结合lipin-1启动子区域（－918）的DR3 结合位点。将此位点突变后，PXR和DR3结合作用消失。我们还将lipin-1的启动子克隆到荧光报告质粒中。在HepG2细胞系中，PXR可以调节lipin-1的启动子活性。染色体免疫共沉淀（ChIP assay）证实内源性PXR是否可以结合lipin-1的启动子区域。在原代肝细胞上，过表达lipin-1可以增加糖异生基因(PEPCK,G-6pase)和脂质生成基因（Srebp-1c, SCD-1, FAS)的表达。在高脂饮食喂养的动物模型上，腺病毒过表达lipin-1可以导致胰岛素抵抗，而Knockdown lipin-1的表达后，可以改善胰岛素抵抗。我们的研究表明PXR是调节能量代谢的重要分子，确定了lipin-1 是PXR 新的靶基因，明确lipin-1介导了PXR代谢性调节中作用。本工作阐述一条PXR 调控能量代谢新的途径，为治疗肥胖和胰岛素抵抗提供新的靶点。许多临床常用的药物都可以结合激活PXR，因此明确PXR 在内分泌代谢中的作用，对于临床合理用药有着十分重要的意义。