糖皮质激素通过诱导Klf9促进肝脏糖异生和肥胖
糖皮质激素类药物在临床上具有广泛应用，但长期使用会引起糖尿病、高血压、脂肪肝和向心性肥胖等多种副作用，进而影响其在临床中的应用。已有报道表明，糖皮质激素能够促进肝脏糖异生基因的表达，并且抑制脂肪UCP1的表达。糖皮质激素引起肝脏糖异生和抑制UCP1的表达机制尚不明确。我们的前期研究发现糖皮质激素能明显促进肝脏和巨噬细胞Klf9(Krüppel-likefactor9)的mRNA和蛋白水平。为了探究Klf9在糖皮质激素发挥功能中的作用，我们使用小鼠原代肝脏细胞、巨噬细胞原代细胞，肝脏Klf9特异敲除小鼠、巨噬细胞Klf9特异敲除小鼠、C57BL/6J小鼠和db/db糖尿病小鼠模型，运用多种研究手段对Klf9进行过表达和敲低，并结合Westernblot，RT-PCR，双荧光报告基因，染色质免疫共沉淀等多种研究技术，研究糖皮质激素与Klf9在机体代谢中的作用机制。肝脏作为机体重要的代谢器官，我们首先探索了糖皮质激素在肝脏发挥的作用，通过RNA-Seq、染色质免疫沉淀、双荧光报告基因等实验，发现Klf9在糖皮质激素促进糖异生的过程中发挥了重要作用。在细胞水平，使用腺病毒在小鼠肝脏原代细胞过表达Klf9能促进PGC-1α等糖异生基因表达上调，同时细胞葡萄糖输出增加。相反敲低Klf9可以明显削弱地塞米松对原代肝细胞葡萄糖输出的刺激作用。为了探究糖皮质激素药物通过Klf9激活肝脏糖异生的分子机制，通过尾静脉注射腺病毒在小鼠肝脏过量表达Klf9，发现肝脏过量表达Klf9能够引起高血糖症，并且促进PGC-1α等糖异生基因的表达。为了进一步验证Klf9促进糖异生过程，我们引进了肝脏特异Klf9基因敲除小鼠，发现肝脏特异Klf9基因敲除小鼠均表现出饥饿后低血糖的表型。而且，长期注射地塞米松不会导致肝脏特异Klf9基因敲除小鼠出现高血糖症;同时，地塞米松对PGC-1α等糖异生基因的促进作用在肝脏特异Klf9基因敲除小鼠中得到了明显抑制。这些结果表明Klf9在肝脏糖异生以及糖皮质激素诱导肝脏的糖异生过程中起着关键作用。其次，糖皮质激素在机体内发挥免疫抑制作用，所以我们接下来就研究了糖皮质激素对巨噬细胞的影响。结合细胞实验和动物实验，发现糖皮质激素能促进巨噬细胞Klf9表达增加。机体巨噬细胞Klf9过表达能够引起脂肪含量增加，抑制机体能量代谢。同时，巨噬细胞Klf9敲除能够改善糖皮质激素引起的体脂含量增多，同时还能抵抗高脂饮食引起的肥胖。我们的研究结果表明Klf9在糖皮质激素促进肝脏糖异生，影响脂肪细胞产热过程中发挥重要作用，为治疗糖皮质激素药物引起的糖尿病具有很好的临床应用价值。
糖皮质激素;肥胖;糖异生;肝脏;Klf9;巨噬细胞
中国医学科学院北京协和医学院
博士
生物化学与分子生物学
彭小忠;常永生
2020
中文
R965
2021-06-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）