实验性2型糖尿病小鼠肝脏组蛋白H3表观修饰的变化及其意义

摘要

目的:研究肝脏组蛋白H3表观修饰的变化在2型糖尿病小鼠发病过程中的作用,探讨其临床意义.方法:30只C57BL/6J小鼠分为正常组、高脂高糖组和糖尿病组,正常组和高脂高糖组小鼠分别给予正常饲料和高脂高糖饲料,糖尿病模型采用高脂高糖饲料联合注射链脲佐菌素(STZ)方法构建.采用HE染色、免疫印迹法、实时定量PCR和ChIP技术分别检测小鼠肝脏病理学变化、肝脏中总组蛋白H3的修饰状况及与糖代谢相关基因丙酮酸激酶(Pklr)、葡萄糖转运蛋白2(Glut2)、葡糖糖激酶(Gck)、过氧化物酶体增生物激活受体γ辅助活化因子1 (Ppargc1a)和胰岛素受体(Insr)的表达水平和基因启动子区组蛋白的修饰变化.结果:糖尿病组小鼠肝脏病理学(HE染色)和组蛋白修饰模式均发生了明显变化.与正常组比较,高脂高糖组小鼠H3K23的乙酰化下降(P＜0.01),H3K9Ac和H3K9Me2修饰水平上调(P＜0.01),H3K4Me保持不变(P＞0.05),糖代谢相关基因Pklr、Glut2和Gck的表达水平升高(P＜0.01);糖尿病组小鼠H3K23Ac和H3K9Ac修饰水平下降(P＜0.05或P＜0.01),H3K9Me2和H3K4Me的修饰水平升高(P＜0.01),糖代谢相关基因Pklr、Glut2、Gck、Ppargc1a和Insr表达水平明显下调(P＜0.05或P＜0.01).Pklr、Glut2启动子区H3K23Ac、H3K9Ac、H3K9Me2和H3K4Me修饰水平变化与基因的表达水平变化相吻合.结论:肝脏组蛋白表观修饰变化可能参与了2型糖尿病的发生发展.