二甲双胍对T2DM地鼠内脏白色脂肪棕色表型及AMPKα1/TGF-β1/PRDM16通路基因表达的影响

摘要

目的通过与转化生长因子-β1(TGF-β1)给药、TGF-β1抗体和5-氨基咪唑-4-甲酰胺-1-β-呋喃核糖苷(AICAR)治疗相比较,研究二甲双胍(MET)调节肥胖2型糖尿病(OT2DM)中国地鼠内脏白色脂肪组织(VWAT)中AMPKα1/转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)/PR结构域蛋白16(PR domain containing 16,PRDM16)信号通路基因mRNA表达和诱导棕色化表型的效应及机制。方法以高脂饮食诱导肥胖胰岛素抵抗(OIR)地鼠模型,然后给予OIR模型地鼠小剂量链脲菌素(STZ)建立OT2DM地鼠模型。成模后随机分成对照组、OIR组、OT2DM组、OT2DM MET治疗组、OT2DM TGF-β1抗体治疗组、OT2DM AICAR治疗组和正常对照TGF-β1给药组。给药9周后,应用实时定量RT-PCR技术检测各实验组地鼠VWAT中AMPKα1/TGF-β1/PRDM16信号通路基因mRNA表达的改变。结果与对照组相比,OIR和OT2DM地鼠VWAT中TGF-β1、Smad3和白脂组织特异基因Resistin和Serpina3k的mRNA表达增加,而AMPKα1、PRDM16、PGC-1α、PPARγ和棕脂组织特异基因UCP-1和Elovl3的mRNA表达降低。对比OT2DM TGF-β1抗体治疗组、OT2DM AICAR治疗组和正常对照TGF-β1给药组地鼠VWAT中AMPKα1/TGF-β1/PRDM16信号通路基因mRNA表达的改变,MET治疗增加VWAT中AMPKα1基因表达,降低TGF-β1、Smad3、Resistin和Serpina3k基因mRNA的表达,而增加PRDM16、PGC-1α、PPARγ、UCP-1和Elovl3基因mRNA的表达,诱导VWAT棕色化基因表型,有效地改善脂诱性VWAT胰岛素抵抗(VWATIR)。结论MET增加AMPKα1基因表达,抑制TGF-β1/Smad3信号通路而诱导PRDM16信号通路参与MET诱导VWAT棕色化治疗OT2DM脂诱性VWATIR的分子机制。