MODY3相关蛋白HNF1α第249位丝氨酸突变导致小鼠葡萄糖代谢异常

摘要

肝细胞核因子1α(HNF1α)不仅是调节葡萄糖代谢的重要转录因子,还参与肝、胰等多个器官中蛋白质合成、物质代谢、增殖分化相关基因的表达调控。HNF1α突变或表达异常引发包括青少年糖尿病3型(maturity onset diabetes of young 3,MODY3)在内的多种代谢疾病。Ser249是HNF1α重要的功能位点,该位点受ATM蛋白激酶直接磷酸化修饰,并可能是ATM蛋白激酶影响葡萄糖代谢的效应靶点,也可能是共济失调毛细血管扩张症(ataxia telangiectasia,AT)患者糖代谢异常的致病靶点。为进一步研究Ser249磷酸化在体内的功能,本文构建人源野生型HNF1α转基因小鼠(WT小鼠)和HNF1αS249A转基因小鼠(S249A小鼠),对其基础代谢水平和葡萄糖代谢能力进行检测。相较于对照小鼠,S249A小鼠的多项基础代谢指标异常,WT小鼠未显示差异;但当小鼠接受刺激后,无论是注射葡萄糖,还是丙酮酸或胰岛素,相较于各自的对照小鼠,WT小鼠都表现出更强的反应性,而S249A小鼠的糖异生反应和胰岛素敏感性均未显示出差异。实时定量PCR结果表明,WT小鼠肝的多个糖代谢基因表达上调,但S249A小鼠肝中糖代谢基因上调幅度明显小于WT小鼠。本研究提示,HNF1αSer249突变导致小鼠糖代谢异常,可能与磷酸化修饰失调进而影响其转录活性有关。