医药卫生济宁-B-3-AR及瘦素基因多态性与肥胖及糖尿病修正版课件

山东大学齐鲁医院陈丽ß3-AR及瘦素基因多态性

与肥胖及2型糖尿病的基础与临床研究

ß3-AR及瘦素基因多态性

与肥胖及2型糖尿病的基础与临床研010203内容摘要04β3肾上腺素能受体在糖尿病肥胖中的作用如何瘦素与糖尿病肥胖的关系如何脂肪酸代谢相关酶在脂质沉积中的分子机制如何从“代谢流”角度思考糖尿病肥胖的病因010203内容摘要04β3肾上腺素能受体在糖尿病肥胖中的作中国人肥胖及糖尿病特点腹型肥胖为主相同BMI,内脏脂肪含量更多易并发2型糖尿病及心脑血管病苹果型为什么？怎么办?中国人肥胖及糖尿病特点腹型肥胖为主苹果型为什么？怎么办?β3-AR和瘦素等脂肪因子脂肪酸代谢调控的关键酶目前糖尿病肥胖研究领域两大重要靶点β3-AR和瘦素等脂肪因子目前糖尿病肥胖研究领域两大重要靶点棕色脂肪白色脂肪β3-AR异常脂质沉积胰岛素抵抗瘦素摄食能量代谢脂肪分解产热调节肥胖糖尿病及血管并发症脂肪因子游离脂肪酸（FFA）FABP4FFA甘油二酯甘油三酯，脂质沉积β氧化,产热供能DGATFABP4：脂肪酸结合蛋白4DGAT：二酯酰甘油酰基转移酶CPT1：肉毒碱棕榈酰转移酶CPT1脂肪酸代谢调控的关键酶棕色脂肪白色脂肪β3-AR异常脂质沉积瘦素摄食脂肪分临床研究在人群水平上，探讨ß3-AR基因型及脂肪因子水平在汉族人群肥胖、糖尿病及血管并发症中的作用与影响因素并进行干预研究动物研究在动物模型水平，探讨重组瘦素对糖尿病大鼠的糖脂代谢及胰岛素抵抗的影响组织及细胞研究利用人体脂肪组织及脂质沉积的细胞模型，对异常脂质沉积的机制及干预进行探讨研究思路临床研究动物研究组织及细胞研究研究思路问题一β3肾上腺素能受体在糖尿病肥胖中的作用如何？问题一β3肾上腺素能受体？β3肾上腺素能受体（β3-AR）Β3肾上腺素能受体是肾上腺素能受体家族中的一员主要分布于脂肪组织,在机体能量和脂肪恒定调控中起重要作用非颤栗产热作用促进脂肪分解Β3-AR棕色脂肪白色脂肪Β3肾上腺素能受体活性的降低糖尿病肥胖的发生β3肾上腺素能受体（β3-AR）Β3肾上腺素能受体是肾上腺素

ß3-AR基因突变是否与糖尿病肥胖的发生相关

？？肥胖及非肥胖的糖尿病和对照人群体重指数，腰围腰臀比，体脂分析ELISA法检测脂肪因子水平血糖血脂糖化血红蛋白胰岛素，计算HOMA指数等PCR—RFLP法检测基因型，分析等位基因频率统计分析ß3-AR基因型与肥胖，糖尿病及血管并发症的关系，并探讨临床相关影响因素ß3-AR基因多态性在肥胖、糖尿病及血管并发症中的作用肥胖及非肥胖的体重指数，腰围PCR—RFLP法统计分析ß3-汉族人群β3-AR基因Arg64多态等位频率明显高于白种人

等位频率0.000.020.040.060.080.100.120.140.160.180.20美国芬兰中国β3-AR基因分布特征汉族人群β3-AR基因Arg64多态等位频率明显高于白种人 2型糖尿病β3-AR基因Arg64变异携带者胰岛素抵抗状态更明显，体重指数更大，特别是腹型肥胖明显项目Trp/TrpTrp/ArgWHR0.87±0.020.90±0.03BMI(kg/m2)24.14±2.0725.89±2.27HOMA-IR1.42±0.261.61±0.23

肥胖患者β3-AR基因Arg64等位基因频率较体重正常者明显升高21.54VS11.26β3-AR与T2DM和肥胖关系 2型糖尿病β3-AR基因Arg64变异携带者项目Trp/Tβ3-AR与血管并发症的关系 β3-AR基因Arg64变异携带者更易发生糖尿病肾病组别例数基因型(%)等位基因频率(%)Trp64/Trp64Trp64/Arg64Trp64/Arg64Trp64Arg64

Normal组5437（0.685）17（0.315）084.315.7DM组180123（0.683）53（0.295）4（0.022）83.116.9DMN组5039（0.780）10（0.200）1（0.020）88.012.0DN组5226（0.500）24（0.462）2（0.038）

73.1

26.9DR组4737（0.787）9（0.192）1（0.021）88.311.7DPN组3121（0.677）10（0.323）083.916.1▲

DN组与Normal组比较，▲

DN组与DMN组比较，P<0.05▲▲DMN：糖尿病无血管并发症；DN：糖尿病肾病；DR：糖尿病视网膜病变；DPN：糖尿病神经病变β3-AR与血管并发症的关系 β3-AR基因Arg64变异携小结一β3-AR基因多态性与肥胖、尤其是腹型肥胖以及胰岛素抵抗相关，可能促进肥胖和2型糖尿病的发生和发展β3肾上腺素能受体是潜在的抗肥胖症和抗糖尿病的理想靶点。小结一β3-AR基因多态性与肥胖、尤其是腹型肥胖以及胰岛素抵问题二

瘦素与糖尿病肥胖的关系如何？问题二瘦素？瘦素

近10余年最重要的脂肪因子之一抑制食欲增加能量消耗影响脂肪合成瘦素脂肪和体重调节调节摄食Β细胞:

胰岛素分泌肝脏:

肝糖输出胃:

调节胃排空骨骼肌:

葡萄糖摄取脂肪：脂解作用瘦素近10余年最重要的脂肪因子之一抑制食欲瘦素脂肪和体重调大鼠糖尿病模型给予重组瘦素血糖血脂等代谢指标，胰岛素等激素水平肥胖及非肥胖的糖尿病和对照人群体重指数，腰围腰臀比，体脂分析ELISA法检测血清瘦素水平血糖血脂糖化血红蛋白胰岛素，计算HOMA指数等统计分析血清瘦素水平与肥胖，糖尿病及血管并发症的关系，并探讨临床相关影响因素饮食运动干预瘦素在肥胖、糖尿病及血管并发症中的作用及干预研究大鼠糖尿病模型给予重组瘦素血糖血脂等代谢肥胖及非肥胖的体重指

体脂含量越高，腰围越大，胰岛素水平越高，瘦素水平越高。

BetaBSEBp值%BodyFat0.2560.3780.1610.021Sex0.60712.0172.038<0.0001FINS0.1510.2030.0650.002Waist0.2150.2690.0950.005多元逐步回归分析瘦素与T2DM和肥胖的关系体脂含量越高，腰围越大，胰岛素水平越高，瘦素水平越高。血清瘦素水平与DM血管并发症的关系2型糖尿病患者有血管并发症者血清瘦素水平显著高于无血管并发症组者0510152025血管并发症（+）血管并发症（-）肥胖组非肥胖组***血清瘦素血清瘦素水平与DM血管并发症的关系2型糖尿病患者有血管单纯性肥胖患者饮食控制加适当运动可有效降低体重和腰围，改善胰岛素抵抗及瘦素抵抗饮食运动干预对胰岛素瘦素抵抗的影响N=216例单纯性肥胖患者饮食控制加适当运动可有效降低体重和腰围，改善胰重组瘦素治疗对糖尿病大鼠的影响瘦素可影响STZ大鼠的血糖,摄食，体重及胰岛素敏感性重组瘦素治疗对糖尿病大鼠的影响瘦素可影响STZ大鼠的血糖,小结二

瘦素抵抗参与肥胖,2型糖尿病及其并发症的发生和发展，与胰岛素抵抗相互关联改善瘦素抵抗必将为肥胖症和糖尿病的治疗提供新的手段和新思路,具有广阔的前景。小结二瘦素抵抗参与肥胖,2型糖尿病及其并发症的发生和发问题三脂质沉积的分子机制如何游离脂肪酸代谢在其中作用如何？问题三脂质沉积的分子机制如何？细胞内脂质沉积与肥胖异位脂质沉积在糖尿病肥胖的发生发展中起关键作用高游离脂肪酸作为脂肪代谢的枢纽是其中的始动因素，然而当游离脂肪酸浓度过高时，过量的游离脂肪酸导致脂肪酸代谢紊乱，异位脂质沉积发生。细胞内脂质沉积与肥胖异位脂质沉积在糖尿病肥胖的发生发展中起关过量游离脂肪酸细胞膜游离脂肪酸摄取FA酰基辅酶A

氧化CPT-1甘油二酯DGAT甘油三酯合成FABP4细胞内脂质沉积肥胖及糖尿病游离脂肪酸代谢与细胞内脂质沉积FABP4：脂肪酸结合蛋白4DGAT：二酯酰甘油酰基转移酶CPT1：肉毒碱棕榈酰转移酶过量游离脂肪酸细胞膜游离脂肪酸摄取FA酰基辅酶A氧化C人皮下及内脏脂肪组织微小样本同位素标记测定局部脂肪FFA吸收与释放能力底物标记法，RT-PCR及WesternBlot测定脂肪代谢酶活性及相关蛋白水平游离脂肪酸代谢通路及脂质沉积机制研究

细胞内脂质沉积的关键：甘油三酯合成二脂酰甘油酰基转移酶(DGAT)是催化甘油三酯合成的最后一步限速酶活性如何调节？组织水平人皮下及内脏微小样本同位素底物标记法，RT-PCR游离脂肪酸DGAT在不同部位脂肪组织的活性*网膜脂肪的二脂酰甘油酰基转移酶(DGAT)活性更高网膜脂肪皮下脂肪

二脂酰甘油酰基转移酶(DGAT)是催化甘油三酯合成的最后一步限速酶。DGAT在不同部位脂肪组织的活性*网膜脂肪的二脂酰甘油酰基转游离脂肪酸代谢通路及脂质沉积干预研究

棕榈酸及二甲双胍干预构建巨噬细胞脂质沉积模型观察FOXO1-脂肪酸结合蛋白4信号通路作用细胞水平细胞内脂质沉积第一关：游离脂肪酸摄取该过程主要由游离脂肪酸结合蛋白4(FABP4)介导，该蛋白如何调节?细胞内脂质沉积如何减少？游离脂肪酸代谢通路及脂质沉积干预研究

棕榈酸及构建巨噬细胞-250棕榈酸(0.1mM)二甲双胍(uM)500-+-++100+二甲双胍对细胞内脂质沉积的影响细胞水平其机制？Why？

棕榈酸显著增加细胞内脂质沉积

二甲双胍降低棕榈酸所致的细胞内脂质沉积，且呈剂量依赖性-250棕榈酸(0.1mM)二甲双胍(uM)500-+++-+棕榈酸(0.1mM)--FABP4siRNA(100nM)

-+作为介导游离脂肪酸摄取的关键酶，脂肪酸结合蛋白4是否参与高游离脂肪酸所致的细胞内脂质沉积？细胞水平脂肪酸结合蛋白4对细胞脂质沉积的影响采用siRNA干扰技术沉默FABP4基因，结果发现无论在基础状态还是高游离脂肪酸下，FABP4基因沉默能减少细胞内脂肪沉积。提示：脂肪酸结合蛋白4参与高游离脂肪酸所致细胞内脂肪沉积的调节如何调节？基础状态高游离脂肪酸状态++-+棕榈酸(0.1mM)--FABP4siRNA(1Met(uM)PA(0.1mM)+---+++100250500050100150200250FABP4mRNA(%ofControl)********300RT-PCR结果显示二甲双胍在转录水平调节脂肪酸结合蛋白4的表达二甲双胍对脂肪酸结合蛋白4的调节作用基因转录水平何种转录因子参与其中的调节？Met(uM)PA(0.1mM)+---+++1002

目前研究表明参与脂肪酸代谢调控的转录因子非常多，叉头状转录因子O1（forkheadtranscriptionfactorO1,FoxO1）作为Fox蛋白家族中的一员，常表达于肝脏，脂肪，骨骼肌等糖脂代谢活跃的器官。FoxO1可参与多种脂代谢相关酶的调节，如脂蛋白脂肪酶（LPL）等，可能是肥胖与糖尿病发病的联系纽带。FOXO1对脂肪酸结合蛋白4是否具有调节作用？目前研究表明参与脂肪酸代谢调控的转录因子非常多，叉头状转野生型负显性型-持续激活型Foxo1质粒DNAFABP4β-actinAFABP4β-actinFoxo1siRNA(100nM)

棕榈酸(0.1mM)-+-+--++B转录因子FOXO1是否参与二甲双胍对脂肪酸结合蛋白4表达的调节？DNA转染基因过表达siRNA基因沉默FOXO1对脂肪酸结合蛋白4的调节作用我们采用FOXO1质粒DNA过表达FABP4基因，发现野生型和持续激活型显著增加FABP4的表达，而负显性型显著降低其表达采用siRNA沉默FOXO1，发现FOXO1siRNA可降低FABP4的表达，同时逆转棕榈酸所致的FABP4表达的升高提示：转录因子FOXO1参与了二甲双胍对脂肪酸结合蛋白4表达调节野生型负显性型-持续激活型Foxo1质粒DNAFABP4β棕榈酸(0.1mM)--二甲双胍(250uM)DAPI核染色FOXO1染色合并+--+++二甲双胍通过促进转录因子FOXO1核外排，降低其转录活性，而抑制脂肪酸结合蛋白4的转录二甲双胍对FOXO1转录活性的影响基础状态高游离脂肪酸状态棕榈酸(0.1mM)--二甲双胍(250uM)DAPIFoxoREB脂肪酸结合蛋白4Foxo1

脂肪酸结合蛋白4细胞内脂质沉积二甲双胍二甲双胍抑制细胞内脂质沉积信号通路图二甲双胍可通过促进FOXO1核外排，抑制其转录活性进而抑制游离脂肪酸结合蛋白4的表达，减少游离脂肪酸摄取，进而减少细胞内脂质沉积。FoxoREB脂肪酸结合蛋白4Foxo1脂肪酸结合蛋白4小结三脂肪酸代谢相关酶在内脏脂肪细胞及巨噬细胞脂质沉积中发挥一定作用。二甲双胍可通过FOXO1-FABP4信号通路减轻脂质沉积，为肥胖糖尿病的治疗提供了新的治疗靶点。小结三脂肪酸代谢相关酶在内脏脂肪细胞及巨噬细胞脂质沉积中发挥从“代谢流”(metabolicflux)角度思考糖尿病肥胖的病因从“代谢流”(metabolicflux)角度“代谢流”原指处于一定环境条件下的微生物培养物中，参与代谢的物质按一定规律流动，形成微生物代谢的物质流。代谢物质的流动过程是一种类似“流体流动”的过程，它具备流动的一切属性，诸如方向性、连续性、有序性、可调性等，并且可以接受疏导、阻塞、分流、汇流等“治理”，也可能发生“干枯”和“溢出（泛滥）”等现象“代谢流”概念的引入近年来将“代谢流”的概念引入内分泌代谢领域“代谢流”原指处于一定环境条件下的微生物培养物中，参与代谢的代谢流的“源”与“流”代谢流的“源”与“流”胃肠道肝脏体循环骨骼肌脂肪细胞代谢流的方向胃肠道肝脏体循环骨骼肌脂肪细胞代谢流的方向减少摄取增加消耗糖尿病肥胖治疗的靶点减少摄取增加消耗糖尿病肥胖治疗的靶点肥胖直接导致的健康后果增加的脂肪数量导致：-骨关节炎,阻塞性睡眠呼吸暂停综合征等.增加的脂肪细胞数量导致：-胰岛素抵抗导致2型糖尿病，癌症,心血管疾病，非酒精性脂肪肝等。调整年龄后的相关性风险(RR)HarteminkNetal.AmJEpidemiol2006;163:1042-52BMI肥胖直接导致的健康后果增加的脂肪数量导致：调整年龄后的相关性NIDDK,non-insulin-dependentdiabetesmellitus.CareyVJetal.AmJEpidemiol1997;145:614-9.*/home/index.cfm?unode=4A7F23CB-FA35-4471-BB06-0294AD33F2FCaccessedApr2008<7171–75.976–8181.1–8686.1–9191.1–96.3>96.324201612840Age-adjustedmodelsofNIDDMrelativeriskWaistcircumference(cm)Females80cm*Males94cm**ThresholdsforabdominalobesityinEuropidsasdefinedbyIDF腹型肥胖增加2型糖尿病的进展

NIDDK,non-insulin-dependentd超重/肥胖增加心血管发生风险BMI（kg/m2）,中国预防医学杂志.2003年2月第4卷第1期患病率（%）据估计，体重每增加5kgCHD风险增加30%RidderstraleM,etal.JInternMed.2006;259:314-22超重/肥胖增加心血管发生风险BMI（kg/m2）,中国预防医GLP-1全新独特作用机制，全面调节血糖促进饱感降低食欲Β细胞:

增强葡萄糖依赖的胰岛素分泌肝脏:

胰高糖素水平下降减少肝糖输出α细胞:减少餐后胰高糖素分泌胃:

帮助调节胃排空进食促进GLP-1分泌降低β细胞负荷增加β细胞反应FlintA,etal.JClinInvest.1998;101:515-520;LarssonH,etal.ActaPhysiolScand.1997;160:413-422;NauckMA,etal.Diabetologia.1996;39:1546-1553;DruckerDJ.Diabetes.

1998;47:159-169.GLP-1全新独特作用机制，全面调节血糖促进饱感Β细胞:

百泌达的诞生，来自大自然的恩赐NielsenLL,etal.RegulPept.2004;117:77-88百泌达，化学名艾塞那肽(Exenatide)人工合成的希拉巨蜥唾液中的一种蛋白质百泌达的诞生，来自大自然的恩赐NielsenLL,e百泌达，降糖减重，一举两达

全面应对患者挑战直击糖尿病核心缺陷，改善β细胞功能智能调控血糖，疗效长期卓越降低体重，更多获益9年临床经验，应用更安心百泌达，降糖减重，一举两达

全面应对患者挑战直击糖尿病核心缺未来糖尿病肥胖治疗要针对“代谢流”各个环节，注重“疏与堵结合”

总结要重视从“代谢流”角度思考糖尿病肥胖的病因与发病机制未来糖尿病肥胖治疗要针对“代谢流”各个环节，注重“疏与堵结合发表论文情况（SCI文章6篇）LinP,ChenL,LiD,LiuJ,YangN,SunY,XuY,FuY,HouX.Adiponectinreducesglucotoxicity-inducedapoptosisofIns-1ratinsulin-secretingcellsonamicrofluidicchip.TohokuJExpMed,2009Jan;217(1):59-65.HouXG,MoserS,SarrMG,ThompsonGB,QueFG,JensenMD.Visceralandsubcutaneousadiposetissuediacylglycerolacyltransferaseactivityinhumans.Obesity(SilverSpring).2009Jun;17(6):1129-34.Epub2009Feb5.ShihongChen,AlanRees.Atherosclerosisandli[oproteins:vascularcellsenescenceandatherosclerosis.CurrentOpinioninLipidology.2007,18:600-602JunSong,PingpingRen,LinZhang,XingliWang,LiChen,YingHShen.MetforminreduceslipidaccumulationinmacrophagesbyinhibitingFOXO1-mediatedtranscriptionoffattyacid-bindingprotein4.BiochemBiophysResCommun.2010Jan25.[Epubaheadofprint]HouWeikai,XuYuxin,YuTing,ZhangLi,ZhangWenwen,FuChunli,SunYu,WuQing,ChenLi,Adipocytokinesandbreastcancerrisk.ChinMedJ.2007;120(18):1592-1596AledRoberts,ShihongChen,AlanRees.NutritionandMetabolism.CurrentOpinioninLipidology.2008,19:427-428发表论文情况（SCI文章6篇）LinP,ChenL,发表论文情况（中文核心期刊20篇）庄向华，陈诗鸿，倪一虹等.糖尿病一级亲属正常糖耐量人群脂联素/瘦素比值与胰岛素抵抗相关性.中华内科杂志.2008,47:760-761陈丽，冉祥凯，董明等.饮食、运动治疗对单纯性肥胖症患者瘦素及内分泌脂肪调节激素水平的影响.山东医科大学学报.2001,39:307-308陈丽，董明，王德全等.糖尿病并高血压血清瘦素水平分析.实用糖尿病杂志.2001,9:22-23董明，侯新国，陈丽等.重组瘦素治疗对链脲佐菌素糖尿病大鼠胃促生长素水平的影响.山东大学学报（医学版）.2007,45:486-489陈诗鸿，柳刚，倪一虹等.老年人血清瘦素浓度与糖尿病肾病的相关性研究.中国老年学杂志.2006,26:10