肝脏叉头状转录因子O3高表达对小鼠糖代谢的影响及机制研究

摘要：

目的:探讨叉头状转录因子O3（FOXO3）在小鼠肝脏糖代谢中的作用。方法:将雄性肝脏激活蛋白（LAP）启动子控制下且表达四环素调节的反式激活因子（tTA）的转基因小鼠（LAP-tTA小鼠）与雌性荧光素酶-tet操作元件（tetO）7-FOXO3的组成型活性等位基因小鼠［（tetO）7.FOXO3CA小鼠］杂交，获得FOXO3CA
hep小鼠（tTA
+/FOXO3CA
+，肝脏FOXO3条件性高表达，7只）。以tTA
-和（或）FOXO3CA
-小鼠作为对照组（9只）。通过IVIS活体成像、实时荧光定量聚合酶链反应（RT-qPCR）、Western blotting以及免疫组化检测各组小鼠肝脏FOXO3表达情况，RT-qPCR检测相关糖异生基因［葡萄糖6-磷酸酶（
G6pc）、磷酸烯醇丙酮酸羧化激酶（
Pepck）、丙酮酸脱氢酶激酶4（
Pdk4）］的mRNA水平。监测小鼠血糖、血清胰岛素，并进行葡萄糖耐量实验以及胰岛素耐量实验。利用免疫组织化学染色评估胰腺胰岛增生、胰岛素以及胰高血糖素表达。组间比较采用
t检验。
结果:IVIS活体成像、RT-qPCR、Western blotting以及免疫组化证实FOXO3CA
hep小鼠肝脏FOXO3高表达，且主要表达于肝细胞核内，FOXO3高表达导致肝细胞体积明显小于对照组肝细胞。与对照组相比，7周龄FOXO3CA
hep小鼠的空腹血糖水平显著升高［分别为（165.7±24.1）和（87.4±12.1）mg/dl，
P<0.001］，糖异生基因
G6pc、
Pepck、
Pdk4的mRNA水平显著增加（均
P<0.001）。与对照组相比，9周龄FOXO3CA
hep小鼠空腹血糖下降［分别为（55.6±6.1）和（82.8±17.2）mg/dl，
P=0.001］，胰岛素水平显著升高［分别为（10.01±1.56）和（1.50±0.82）ng/ml，
P<0.001］。免疫组织化学染色结果提示，FOXO3CA
hep小鼠较对照组胰岛细胞显著增生，胰岛细胞呈现胰岛素强阳性，胰岛素耐量实验提示存在胰岛素抵抗。
结论:FOXO3持续高表达可促进肝脏糖异生相关基因的上调、血糖紊乱和胰岛素水平升高、胰岛增生及胰岛素抵抗。

关键词：糖代谢、叉头转录因子类、胰岛素抵抗、胰岛增生

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资助基金：国家自然科学基金委员会面上项目82270848;江苏省双创博士项目201930336;常州市卫生健康委员会重大科技项目ZD202202;National Natural Science Foundation of China, General Program82270848;Innovation and Entrepreneurship Project of Jiangsu Province201930336;Major Scientific and Technological Project of Changzhou Municipal Health CommissionZD202202

在线出版日期：2024-01-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1269-1275