MiR-106b致骨骼肌胰岛素抵抗的机制研究

miR-106b是我们应用miRNA芯片筛选发现的、在2型糖尿病小鼠骨骼肌中表达显著上调的miRNA。前期发现：miR-106b过表达可致C2C12细胞出现胰岛素抵抗（IR）；生物信息学预测mfn2是miR-106b的靶基因；我们则发现IR骨骼肌PGC-1α和mfn2表达明显下调，提示miR-106b致骨骼肌IR的机制与PGC-1α/mfn2信号通路有关。本研究拟：在体及细胞培养方法观察miR-106b过表达、功能抑制与骨骼IR、PGC-1α/mfn2信号通路变化间的关系；以PGC-1α/mfn2信号通路为切入点，结合慢病毒介导的功能抑制和过表达技术，探讨miR-106b致骨骼肌IR的机制；采用荧光素酶报告基因技术，揭示miR-106b对PGC-1α/mfn2的分子调控机制。miR-106b致骨骼肌IR及机制研究未见报道，本研究有源头创新性，可为2型糖尿病IR防治提供新线索和潜在干预靶标。

miR-106b是我们发现的2型糖尿病小鼠骨骼肌中表达显著上调的microRNA，本项目在前期研究基础上全面论证其通过PGC-1a/mfn2信号通路影响骨骼肌胰岛素抵抗的机制。研究发现：①miR-106b 在C2C12成肌细胞分化前后表达无变化，对C2C12成肌细胞的分化与成熟无影响；炎性因子TNFα、IL-6及棕榈酸（PA）干预可显著提高C2C12肌细胞miR-106b的表达。② miR-106b过表达可显著降低C2C12肌细胞胰岛素刺激的葡萄糖摄取，膜GLUT4降低， IRS-1-ser1101 磷酸化水平提高；线粒体结构破坏，圆球状线粒体明显增多，线粒体双层膜结构消失，线粒体嵴模糊，甚至出现空泡变性；miR-106b过表达后显著降低线粒体拷贝数、膜电位，显著增加ROS含量； miR-106b过表达显著提高PGC-1α/ERR-αmRNA 和蛋白的表达。③miR-106b沉默后可逆转炎性因子TNFα、IL-6造成的C2C12肌细胞胰岛素抵抗及mfn2、PGC-1α、ERRα表达的下调；④在体研究显示，miR-106b过表达小鼠骨骼肌表现mfn2蛋白及GLUT4蛋白表达下调；与体外实验结果一致；⑤ miR-106b与PGC-1α/mfn2 相互作用研究显示miR-106b通过mfn2介导骨骼肌胰岛素抵抗，即C2C12骨骼肌细胞过表达miR-106b的同时过表达mfn2可以逆转miR-106b介导的胰岛素抵抗，过表达miR-106b的同时沉默mfn2表现胰岛素抵抗；⑥双荧光素酶报告质粒研究显示miR-106b可与mfn2在该基因的3’非翻译区（3’UTR）配对结合，结合C2C12骨骼肌细胞过表达miR-106b后mfn2的mRNA水平无影响，但蛋白表达显著降低，说明miR-106b在转录后水平调控mfn2蛋白的表达；该研究结果为深入开展miR-106b在肥胖、胰岛素抵抗中作用的研究提供了新的实验依据。