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调控糖酵解和生脂的重要转录因子:碳水化合物反应元件结合蛋白
碳水化合物反应元件结合蛋白(carbohydrate response element binding protein,ChREBP)是近发现和分离的一种重要的转录调控因子,它直接激活多个参与糖酵解和脂肪合成基因的表达,从而调控糖代谢和脂肪酸合成.研究ChREBP表达的调控机制及生物学效应,将有助于全面认识肥胖、糖尿病等代谢综合征的发病机制.本文综述了碳水化合物调控元件(carbohydrate response element,ChRE)及ChREBP的结构,ChREBP DNA结合活性的活化过程和分子机制,以及对靶基因的作用.
关键词： 碳水化合物反应元件结合蛋白 转录因子 糖酵解 脂肪合成 -
ChREBP在肝细胞糖脂代谢中的作用
碳水化合物反应元件结合蛋白(carbohydrate response element binding protein,ChREBP)是一个在糖脂代谢过程中发挥重要作用的转录因子.ChREBP的分子量约为90kD,含有四个与其活性紧密相关的磷酸化位点.葡萄糖代谢旁路产物5-磷酸木酮糖可以激活蛋白磷酸酶2A,其促使ChREBP去磷酸化,去磷酸化的ChREBP进入细胞核,并与MLX形成异源二聚体ChREBP/MLX,ChREBP/MLX结合到靶基因启动子区域的ChRE上,激活靶基因的转录.ChREBP的靶基因主要是参与糖酵解和脂质合成的一些酶类,因而ChREBP的激活可促进葡萄糖向脂质转化.敲除ChREBP的小鼠虽可正常生长发育但其体内脂肪组织明显减少,同时肝中有大量糖原堆积而导致肝肿大.敲除ChREBP的ob/ob小鼠,体重及糖脂代谢紊乱也有明显改善.总之,现有的研究揭示ChREBP有可能成为治疗代谢综合征的一个新靶点.
关键词： 碳水化合物反应元件结合蛋白 胰岛素抵抗 糖尿病 -
脂肪酸合成酶和碳水化合物反应元件结合蛋白在1型糖尿病小鼠肾脏的表达及胰岛素对其的调节作用
目的 探讨脂肪酸合成酶(FAS)及其调节因子碳水化合物反应元件结合蛋白(ChREBP)在T1 DM小鼠肾脏的表达及胰岛素对其调节的作用. 方法 将15只C57BL/6小鼠分为对照(Con)组、糖尿病(DM)组和胰岛素治疗(Ins)组,各5只.腹腔注射STZ诱导T1DM小鼠模型,观察FAS、ChREBP在其肾脏的表达,以及胰岛素对其的调节. 结果 Con、DM、Ins组TG水平为(0.99±0.46),(2.25±0.66),(1.29±0.24) mmol/L,TC水平为(1.62±0.10),(1.90±0.12),(1.68±0.11) mmol/L (P＜0.05);肾脏FAS及ChREBP蛋白均相对集中表达于肾皮质的肾小管上皮细胞;DM组肾组织中FAS和ChREBP蛋白水平较Con组降低,胰岛素可使糖尿病小鼠肾脏以上2种蛋白含量有所回升;DM组肾脏FAS含量在mRNA水平也较Con组低,下降约50％ (P＜0.01).胰岛素治疗可使糖尿病小鼠肾脏FAS含量上升0.34倍(P＜0.01);与Con组相比,糖尿病小鼠肾脏ChREBP含量在mRNA水平降低,下降约70％(P＜0.01),胰岛素治疗可使糖尿病小鼠肾脏ChREBP含量上升1.96倍(P＜0.01). 结论 糖尿病小鼠肾脏FAS和ChREBP的表达量较非糖尿病小鼠降低,胰岛素可上调糖尿病小鼠肾脏FAS和ChREBP的表达水平.
关键词： 糖尿病 1型 脂肪酸合成酶 碳水化合物反应元件结合蛋白 -
运用荧光定量PCR检测低氧训练大鼠肝脏ChREBP基因表达
目的:建立碳水化合物反应元件结合蛋白(ChREBP)基因表达的绝对定量实时PCR检测技术.方法:32只SD大鼠随机分为常氧安静组、常氧运动组、低氧安静组和低氧运动组,运动组每天运动1小时,每周运动5天;低氧组每天在低氧下生活10小时.实验6周后取肝组织,应用实时定量PCR方法检测肝组织ChREBP mRNA的表达.结果:实时定量PCR方法可对肝组织ChREBP mRNA表达进行定量检测.ChREBP基因拷贝数与检测阈值呈线性关系,相关系数r＞0.99.结论:实时定量PCR方法检测ChREBPmRNA结果准确、可靠.
关键词： 碳水化合物反应元件结合蛋白 信使核糖核酸 实时定量PCR -
有氧运动对高糖高脂膳食大鼠肝脏碳水化合物反应元件结合蛋白mRNA表达的影响
目的:观察有氧运动对高糖高脂膳食大鼠肝组织碳水化合物反应元件结合蛋白(ChREBP)mRNA表达的影响.方法:32只雄性SD大鼠随机分为4组:安静对照组、运动对照组、高糖高脂安静组和高糖高脂运动组,每组8只.安静对照组和运动对照组食用普通饲料,高糖高脂组食用高糖高脂饲料,运动组每天运动1小时,跑速为25m/min,坡度为0°,每周运动6天.6周后,取血检测总甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)浓度,并取附睾与肾周脂肪垫称重,用荧光定量PCR技术检测肝组织ChREBP mRNA表达水平.结果:高糖高脂安静组附睾与肾周脂肪垫重量和血TG、TC浓度均显著高于安静对照组(P＜0.05),运动对照组则明显低于安静对照组(P＜0.05);与高糖高脂安静组比较,高糖高脂运动组体重和附睾与肾周脂肪垫重量均明显降低(P＜0.05),血TG浓度亦显著降低(P＜0.01);高糖高脂安静组ChREBP mRNA表达显著高于安静对照组(P＜0.01),运动对照组与普通安静组无明显差别,而高糖高脂运动组显著低于安静对照组(P＜0.01).结论:有氧运动能有效抑制高糖高脂膳食引起肝脏组织中ChREBP mRNA表达增加,可能是有氧运动降低高糖高脂膳食造成机体肥胖的机理之一.
关键词： 高糖高脂膳食 碳水化合物反应元件结合蛋白 有氧运动 -
高糖高脂膳食诱导大鼠肝脏ChREBPmRNA表达
目的:观察高糖高脂膳食时大鼠肝组织碳水化合物反应元件结合蛋白(ChREBP)表达的影响.方法:16只雄性SD大鼠随机分为2组,对照组给予普通饲料,高糖高脂组给予高糖高脂饲料.6周后,检测血脂和肝组织中ChREBP表达水平,结果:高糖高脂膳食组ChREBPmRNA表达水平、血总甘油三酯、总胆固醇和高密度脂蛋白浓度均显著高于对照组(P＜0.05);血低密度脂蛋白明显低于对照组(P＜0.05).结论:高糖高脂膳食能引起肝脏组织中碳水化合物反应元件结合蛋白表达增加.
关键词： 高糖高脂膳食 碳水化合物反应元件结合蛋白 肥胖 -
碳水化合物反应元件结合蛋白与胰岛β细胞增殖及分化的关系
碳水化合物反应元件结合蛋白(ChREBP)是调控糖酵解和脂质合成相关酶类基因表达的转录因子,除了在肝脏中促进糖类向脂质转化外,其还在胰岛中表达并参与β细胞增殖、分化等过程.ChREBP可通过促进β细胞增殖、参与分化及糖、脂毒性,在β细胞病理生理过程中起作用,以此为ChREBP介导的糖尿病病理机制以及糖尿病的治疗提供了新思路.
关键词： 碳水化合物反应元件结合蛋白 β细胞 糖尿病 转录因子 -
胰岛β细胞中碳水化合物反应元件结合蛋白的研究进展
碳水化合物反应元件结合蛋白(ChREBP)是调控糖酵解及脂肪生成基因表达的重要转录因子.近年来发现ChREBP在葡萄糖诱导的胰岛β细胞基因表达和功能调节中起重要作用.本文主要对胰岛β细胞中ChREBP介导靶基因的调控以及ChREBP异构体之间的相互调节进行了综述.
关键词： 碳水化合物反应元件结合蛋白 胰岛β细胞 转录因子 -
碳水化合物反应元件结合蛋白对L02细胞糖脂代谢的影响
目的 探讨碳水化合物反应元件结合蛋白(Carbohydrate response element binding protein,ChREBP)在高糖诱导肝细胞脂变中的作用.方法 分别以18和25 mmol/L葡萄糖培养L02细胞,以11 mmol/L葡萄糖培养L02细胞作为对照,甘油三酯(TG)含量测定及油红O染色观察细胞脂变程度;免疫荧光观察细胞ChREBP的核转位情况;RT-PCR检测细胞肝型丙酮酸激酶(Liver pyruvate kinase,LPK)基因mRNA的表达水平,Western blot分析细胞脂肪酸合成酶(Fatty acid synthase,FAS)蛋白的表达水平.结果 与对照组比较,高糖可使L02细胞内甘油三酯和脂滴含量增加,刺激ChREBP核转位,上调LPK基因mRNA和FAS蛋白的表达水平.结论 葡萄糖可能通过其代谢产物经ChREBP-LPK-FAS途径诱导肝细胞脂肪变性.
关键词： 碳水化合物反应元件结合蛋白 肝细胞 高糖 肝细胞脂肪变性 -
转录因子ChREBP-α增强小鼠原代肝细胞的脂质合成能力
目的 构建含转录因子ChREBP-α基因的重组腺病毒载体,检测其在小鼠原代肝细胞中的表达及其对脂质合成的调节作用.方法 将ChREBP-αcDNA克隆到穿梭质粒pShuttle-CMV载体,与pAdEasy质粒在大肠杆菌BJ5183中同源重组,获得腺病毒载体pAd-ChREBP-α,在293A细胞中进行病毒的包装和扩增,检测病毒的滴度；将腺病毒Ad-ChREBP-α感染小鼠原代肝细胞,用实时荧光定量PCR及蛋白质印迹法检测ChREBP-α的表达,实时荧光定量PCR检测ChREBP-α靶基因LPK mRNA的表达.用核素14C示踪法测定肝细胞的脂质合成速率.结果 成功制备了ChREBP-α重组腺病毒,利用其在原代肝细胞过表达ChREBP-α,可显著上调靶基因LPK的表达,并增强肝细胞的脂质合成速率.结论 成功制备了具有生物学活性、能在原代肝细胞中过表达的ChREBP-α重组腺病毒,为研究ChREBP-α的糖脂代谢调控作用奠定了基础.
关键词： 脂代谢障碍 重组腺病毒 肝细胞 碳水化合物反应元件结合蛋白 -
糖化终末产物对人结肠癌HCT116细胞中ChREBP表达的影响
目的 研究糖化终末产物( advanced glycation end products, AGEs)对人结肠癌HCT116细胞中碳水化合物反应元件结合蛋白( carbohydrate responsive element binding protein, ChREBP)表达的影响.方法 采用RT-PCR检测AGEs处理的人结肠癌HCT116细胞中ChREBP及其下游基因的表达;使用N-乙酰半胱氨酸( NAC)干预氧化应激状态;运用Western印迹法观察在HCT116细胞中AGEs诱导对ChREBP表达的影响;运用MTS比色法观察AGEs诱导对HCT116细胞增殖的影响.结果 AGEs刺激后人结肠癌 HCT116细胞中转录因子ChREBP表达增加( P＜0. 05) ;细胞经抗氧化剂NAC处理后,AGEs刺激所致ChREBP表达增加和HCT116细胞增殖均被明显抑制( P＜0. 05) .结论 AGEs通过激活氧化应激反应来上调人结肠癌HCT116细胞中的ChREBP表达.
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血管紧张素Ⅱ通过其1型受体诱导胰岛β细胞TXNIP的表达
本研究旨在探讨血管紧张素Ⅱ (angiotensin Ⅱ,Ang Ⅱ)对INS-1胰岛细胞凋亡及硫氧还蛋白相互作用蛋白(thioredoxin-interacting protein,TXNIP)表达的影响,并分析其可能的作用机制.体外常规培养大鼠胰岛细胞株INS-1,使用CCK-8试剂盒检测不同浓度和不同作用时间的Ang Ⅱ对细胞存活率的影响,确定佳作用浓度及作用时间为1×10-6 mol/L和24 h;在上述浓度及作用时间条件下,使用流式细胞术及Western blot检测细胞凋亡;Western blot检测Ang Ⅱ对TXNIP、碳水化合物反应元件结合蛋白(carbohydrate response element-binding protein,ChREBP)及血管紧张素Ⅱ1型受体(angiotensin Ⅱ type 1 receptor,AT1R)蛋白表达的影响;Real-time PCR检测TXNIP及ChREBP mRNA表达;IF/ICC法观察TXNIP、ChREBP及AT1R的表达变化.结果显示Ang Ⅱ可浓度依赖性及时间依赖性地降低细胞活力(P＜ 0.05,n=6)并上调TXNIP的表达(P＜ 0.05,n=6);与对照组相比,Ang Ⅱ组细胞凋亡率、ChREBP及ATlR的表达均明显增高(P＜ 0.05,n=6).使用AT1R受体抑制剂替米沙坦(telmisartan,TM)后,Ang Ⅱ对INS-1细胞TXNIP及ChREBP的诱导作用被抑制(P＜0.05,n=6),Ang Ⅱ诱导的细胞活力降低及细胞凋亡升高被逆转.上述结果表明,Ang Ⅱ可通过ATlR增加ChREBP活化而上调TXNIP的表达,促进细胞凋亡,提示TXNIP可能在糖尿病时Ang Ⅱ诱发胰岛细胞凋亡中发挥作用,并有望成为糖尿病新的治疗靶点.
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膀胱移行上皮癌临床进展与微小RNA-107调节脂质代谢的关系
目的 探讨碳水化合物反应元件结合蛋白(ChREBP)、脂肪酸合酶(FASN)与膀胱移行上皮癌(BTCC)临床病理特征之间的关系,分析其与微小RNA(miRNA,miR)-107、Snail1的表达相关性.方法 选用膀胱移行细胞癌手术切除标本48例,每例标本均选用癌组织、癌旁组织以及远端正常黏膜作为对照.采用反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测切除标本中的miR-107、Snail1、ChREBP、FASN的表达,并分析与各临床病理特征之间的关系.结果 (1)ChREBP、FASN在BTCC组织中的表达明显高于正常黏膜组织(12.278±4.035比8.442±7.658,13.536 ±4.776比9.183±6.112,P＜0.05),其在高级别尿路上皮癌中的表达高于乳头状瘤,与肿瘤分化程度有关(14.963±5.367比10.738±5.332,14.558±7.728比9.738±5.332,P＜0.05),与肿瘤浸润深度、淋巴结转移无明显相关(P＞0.05).(2) miR-107与ChREBP、FASN在BTCC中表达呈正相关,癌旁组织中miR-107、Snail1与ChREBP、FASN表达呈负相关(67.5％比32.4％,73.0％比27.0％,P＜0.05).结论 ChREBP、FASN与膀胱移行上皮癌病理分级相关,miR-107可能通过调控ChREBP、FASN通路,改变肿瘤细胞内传统代谢通路,促进膀胱癌进展.
