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目的: Lipin-1是一个对脂质代谢具有双重调控作用的蛋白，在作为PAP1酶的同时也可调控基因的表达。Lipin-1在胰岛素作用的最大靶组织——骨骼肌中高表达，但lipin-1对骨骼肌脂质代谢和胰岛素敏感性的调控作用尚不清晰。本实验室前期研究发现，增加骨骼肌细胞lipin-1表达可上调PAP1活性，升高细胞内DAG的含量，削弱了胰岛素敏感性。但鉴于lipin-1蛋白具有双重功能，下调lipin-1的表达是否可通过降低PAP1活性而对骨骼肌细胞胰岛素敏感性产生影响，lipin-1的基因表达调控功能是否也参与其中，这些问题都需要进一步的实验探索。因而，本论文采用小鼠C2C12骨骼肌细胞模型，系统研究了lipin-1表达水平下调对骨骼肌细胞脂质代谢以及胰岛素敏感性的调控作用及机制，探索lipin-1成为新的糖尿病药物靶点的可能性。 内容及方法: 采用小鼠C2C12骨骼肌细胞lipin-1干扰体系，研究lipin-1表达下调后对胰岛素信号通路以及葡萄糖摄取和糖原合成功能的影响。运用免疫印迹方法检测胰岛素抵抗模型小鼠——DIO小鼠不同部位骨骼肌和高脂诱导胰岛素抵抗的小鼠C2C12骨骼肌细胞中lipin-1蛋白表达变化，并研究lipin-1在此过程所起的作用。与此同时，建立方法检测lipin-1对骨骼肌细胞内脂质谱和线粒体功能的影响，并应用两个不同的神经酰胺合成抑制剂和PP2A抑制剂，研究神经酰胺累积在胰岛素抵抗发生中的作用。 结果: 小鼠C2C12骨骼肌细胞中lipin-1表达水平特异性下调后可造成胰岛素抵抗，具体表现为胰岛素刺激条件下Akt蛋白磷酸化水平的下降和葡萄糖摄取及糖原合成功能的削弱。Lipin-1在DIO小鼠比目鱼肌和伸趾长肌中的蛋白表达显著下降，在棕榈酸诱导的小鼠C2C12骨骼肌细胞胰岛素抵抗后，lipin-1的蛋白表达也明显下调，而lipin-1α或lipin-1β过表达对于棕榈酸所诱导的小鼠C2C12骨骼肌细胞胰岛素抵抗状态具有一定的逆转作用。Lipin-1干扰造成的小鼠C2C12骨骼肌胰岛素抵抗与脂质代谢紊乱相关，与细胞分化和PTEN表达无关。下调lipin-1表达后可降低小鼠C2C12骨骼肌细胞内DAG、TAG水平，对PA水平并无影响，但增加细胞内神经酰胺含量。Ceramide synthase抑制剂伏马毒素B1(FB1)、SPT抑制剂myriocin和PP2A抑制剂Okadaic acid均可逆转lipin-1干扰所造成的小鼠C2C12骨骼肌细胞胰岛素抵抗，提示lipin-1干扰所造成胰岛素抵抗与神经酰胺-PP2A通路相关。同时，lipin-1干扰还可下调PGC-1α基因表达水平并造成骨骼肌细胞线粒体功能紊乱，提示，lipin-1的转录调节活性可能也参与lipin-1干扰所诱导的小鼠C2C12骨骼肌细胞胰岛素抵抗的发生。 结论: Lipin-1是调控骨骼肌细胞脂质代谢以及胰岛素信号通路的重要调节蛋白，下调小鼠C2C12骨骼肌细胞中lipin-1表达可导致TAG合成减少和线粒体功能紊乱，使得脂质更多流向神经酰胺合成，细胞内神经酰胺含量的增加激活PP2A，从而造成细胞胰岛素抵抗。本实验室的前期研究发现上调骨骼肌细胞lipin-1表达可导致PAP1活性增加，使得细胞内DAG含量增加，也可造成骨骼细胞胰岛素抵抗。综合以上，我们认为骨骼肌细胞内lipin-1的表达水平应该保持在一定的范围内以维持正常的脂质代谢及胰岛素功能。