大豆甙元活性代谢产物雌马酚调控Txnip表达对糖尿病胰岛素分泌和胰岛素抵抗的影响及机制研究

糖尿病持续快速增长已成为全球最严重的公共卫生问题。已有研究证实大豆异黄酮（SI）可有效防治糖尿病，但其分子机制尚不清楚。硫氧还蛋白相互作用蛋白（Txnip）是新近发现的糖尿病防治靶点，在介导糖尿病发病两大环节-胰岛素分泌缺陷和胰岛素抵抗中发挥关键作用。大豆甙元活性代谢产物雌马酚（Eq）是SI在体内主要活性因子。本项目采用ob/ob小鼠为糖尿病动物模型，重点探讨Eq干预对胰岛β细胞GSIS功能和外周组织胰岛素敏感性的影响及其与Txnip的关系；并结合高糖培养INS-1、HepG2细胞，运用siRNA、ChIP等技术，深入研究Eq通过影响转录因子ChREBP-Mlx-p30转录活性进而调控Txnip表达的分子机制。该项目的突出意义在于：围绕Txnip表达调控，结合体内外实验从胰岛素分泌和胰岛素抵抗两方面研究Eq对糖尿病的影响及分子机制，有利于深入揭示SI健康效应以及为糖尿病防治提供新的策略。

糖尿病持续快速增长已成为全球最严重的公共卫生问题。已有研究证实大豆异黄酮（SI）可有效防治糖尿病，但其机制尚不清楚。硫氧还蛋白相互作用蛋白（Txnip）是新近发现的糖尿病发生发展的“推进器”，在介导糖尿病发病两大环节—胰岛素分泌缺陷和胰岛素抵抗中发挥关键作用。大豆甙元活性代谢产物雌马酚（Eq）是SI在体内主要活性因子，本项目围绕Txnip表达调控，结合体内外实验研究Eq对糖尿病的影响及分子机制。 .本项目采用Zucker肥胖大鼠（ZDF）为糖尿病动物模型，发现Eq（120mg/Kg.BW）干预可降低ZDF大鼠血糖、血胆固醇及血清中负性脂肪因子，增加脂联素、胰岛素和胰岛素C肽分泌，上调肝脏、肌肉、胰腺和脂肪中的IRS-1/PI3k和胰腺中UCP-2、Glut2表达。同时，利用人肝癌细胞株HepG2和大鼠胰岛素瘤细胞株INS-1研究，发现Eq（1~100 μM）可增加高糖培养HepG2细胞葡萄糖摄取及糖原合成能力，以及IRS-1/PI3K/Glut4表达；Eq（1~100 μM）可显著改善高糖培养INS-1细胞GSIS功能，减少细胞凋亡及增强Glut2、UCP2转录表达。以上研究证实Eq可有效延缓糖尿病发生发展，且具有改善胰岛β细胞功能和外周组织胰岛素抵抗的双重作用。进一步研究发现，Eq显著抑制ZDF大鼠肝脏、肌肉、胰腺和脂肪组织中ChREBP、TXNIP蛋白表达上调，而利用高糖培养转染ChREBP-siRNA的INS-1和HepG2细胞进行体外研究，明确了抑制ChREBP进而减少Txnip表达，是Eq防治糖尿病的重要分子机制。同时，双荧光素酶报告基因法检测也发现，Eq可明显下调高糖条件下dmCHREBP转染后的HepG2、INS-1细胞内Txnip启动子区转录活性； ChIP法检测，发现Eq减少Mlx、CHREBP和Pol II在ChoRE顺式作用元件上募集；而Eq也显著降低了细胞内PP2A活性，而升高了PKA活性。上述结果提示，Eq可能通过直接调节PKA/PP2A活性来影响ChREBP磷酸化/去磷酸化状态，削弱ChREBP-Mlx-p300转录复合体活性进而抑制Txnip表达。.本研究深入揭示了Eq对糖尿病的影响及分子机制，有利于为糖尿病早期防治提供新策略。本项目培养硕士生2名（1名毕业，1名在读），发表论著1篇、待刊1篇，SCI论文投稿1篇，国内会议交流1次。