血管紧张素转化酶2对内脏脂肪堆积、糖脂代谢作用及机制的探讨

Renin angiotensin system(RAS) ACE/AngII/ATR classic axis activation can increase the risk of metabolic syndrome and cardiovascular diseases. ACE2-Ang(1-7)-Mas axis, the newly found RAS axis,could have antagonistic biological effects against classic axis. Early studies suggest that: ACE2 knockout mice was found impaired glucose tolerance; Overexpression of ACE2 or using Mas agonist can mitigate insulin resistance by regulating oxidative stress in adipose tissue. This study will focus on the basis of previous work on the effects of ACE2 on the accumulation and carbohydrate lipid metabolism disorders of visceral fat.The project assumes that: ACE2 regulate visceral fat distribution and carbohydrate lipid metabolism disorders by improving mitochondrial function and pretecting against oxidative stress. We use ACE2 knockout mice, ACE2 and LeptinR double knockout mice to be the animal modle. We will use electron microscopy and flow cytometry to reaserch the effect of ACE2 on the visceral fat distribution and carbohydrate lipid metabolism disorders.Through ACE2 gene high expression in the visceral adipocyte of gene knockout mice ,we explore the role of oxidative stress and mitochondrial in this process.We expected that ACE2 may serve as new targets for the treatment of metabolic syndrome and cardiovascular diseases.

肾素血管紧张素(RAS)经典轴ACE/AngII/ATR激活可导致内脏脂肪堆积，增加代谢综合征及心血管疾病风险。新的RAS旁轴ACE2/Ang(1-7)/Mas激活可以拮抗经典轴的生物效应。我们前期研究发现，ACE2基因敲除鼠糖耐量减低，过表达ACE2或应用Mas激动剂可通过抗氧化应激作用改善胰岛素抵抗。本课题侧重在原工作基础上研究ACE2对内脏型脂肪堆积及糖脂代谢的作用。课题假设：ACE2通过抗氧化应激及改善线粒体功能发挥改善内脏脂肪堆积及糖脂代谢的作用。拟应用ACE2敲除鼠、ACE2与LeptinR基因双敲鼠为动物模型，采用电镜、流式细胞仪等手段明确ACE2对于内脏脂肪分布、糖脂代谢的影响，通过在基因敲除小鼠内脏脂肪细胞高表达ACE2基因研究氧化应激及线粒体在这一过程中的作用。ACE2有望为研发改善代谢综合征降低心血管风险药物提供新思路。

血管紧张素转化酶2（ACE2）能够通过降低内脏脂肪组织氧化应激，改善内脏脂肪细胞线粒体功能进而抑制内脏脂肪细胞分化，改善腹部脂肪堆积，从而改善与其相关的糖脂代谢。并且，本课题组在研究过程中发现，ACE2也可以通过降低db/db小鼠胰岛细胞氧化应激及内质网应激从而改善胰岛β细胞线粒体功能,增加胰岛素分泌。ACE2仍可以降低骨骼肌氧化应激改善骨骼肌的葡萄糖摄取。本课题用ACE2敲除小鼠，及db/db高脂喂养2型糖尿病模型小鼠，过表达ACE2的db/db小鼠模型等动物模型，通过电镜、酶免法、JC-1检测线粒体膜电位、Fluo-4/AM钙离子荧光探针、SeahorseXF24平台检测线粒体有氧呼吸、化学发光法测ATP含量，PCR array找出差异基因，Realtime RNA, Western blot检测并验证相关信号通路的mRNA及蛋白表达水平等方法，研究ACE2在腹部脂肪、胰岛细胞等中的作用。研究结果显示ACE2敲除小鼠腹部脂肪增加，腹部脂肪细胞的氧化应激较对照组增加，分化更加旺盛，线粒体功能受损，葡萄糖摄取减少，胰岛素抵抗增加。胰岛素分泌减少，1相分泌减少为主，胰岛细胞氧化应激水平及内质网应激水平增加，线粒体功能受损，钙离子内流减少。而过表达ACE2后可以改善上述现象，并找出可能的参与机制的炎症因子IL-6及PI3K-akt的信号通路。综合上述结果本研究为探讨新的RAS系统，ACE2/Ang(1-7)/Mas对于内脏脂肪及胰岛的作用、其相关的糖脂代谢的影响，可能存在的机制进行了探索和初步研究，为进一步深入研究及药物研发等奠定了坚实的基础，同时对于认识ACE2/Ang(1-7)/Mas与糖脂代谢关系提供了重要的启示性线索。项目自主发表SCI论文1篇，核心期刊1篇，待发表论文2篇，培养博士研究生2名，其中1名已完成答辩。投入经费24万元，支出16.98416万元，各项支出基本与预算相符，剩余经费7.01584万元，剩余经费计划用于本项目研究的后续支出。