2024年4月2日发(作者:拱友易)
主堡医堂盘查呈塑!堡!旦!旦筮!!鲞笠!翅塑堕!丛塑』垡堕塑:里尘型!翌!:!塑!,y!!:!!:盟!:鱼
内质网应激、JNK通路在胰岛素抵抗
发生中的相关作用
侯志强李宏亮李光伟
胰岛素抵抗和胰岛B细胞功能减退是2型糖尿病
(12DM)发病的两个关键因素,但他DM的病因和发病机制
尚未完全阐明。近年来众多证据表明糖尿病时不同组织中
的氧化应激(oxidativestress)和内质网应激(endoplasmic
reticulum
stress,ERs)的水平升高,二者均可通过c—Jun氨基
端激酶(c—Jun
N-feHninal
kinase,JNK)通路的活化在胰岛素
抵抗中发挥重要作用。本文将对上述三者在胰岛素抵抗发
生中的作用及相互影响作一综述。
1.内质网应激与胰岛素抵抗:内质网(ER)广泛存在于
真核细胞中,ER不但是贮存ca2+的主要场所而且还可加工
合成各种分泌型蛋白和膜蛋白,故其对应激极为敏感,应激
状态下ER功能紊乱可导致ERs。近来研究认为ERs与
T2DM外周组织中胰岛素抵抗密切相关¨…。
在饮食诱导(高脂喂养)和遗传性(ob/ob)的肥胖小鼠
模型及体外诱导肝细胞ERs的研究中发现肝脏和脂肪组织
中ERS标志物如内质网激酶(或PRK样激酶,PERK),真核
细胞翻译起始子(eIF2d)口1,JNK及葡萄糖调节蛋白78
(GRP78)/Bip
H
o的mRNA水平均显著增加。0zcan等”o在
体外应用毒胡萝卜素诱导肝细胞发生ERs时发现胰岛素受
体底物1(IRs.1)的酪氨酸磷酸化是明显降低的,而JNK依
赖性的丝氨酸磷酸化是升高的,这说职ERs减弱了胰岛素
受体信号通路;给予合成抑制剂sP600125或抑制性多肽一JIP
阻断JNK通路后,可阻断胡萝卜素诱导的胰岛素受体信号
受损。这提示ERs可通过促进JNK依赖性的IRs—l丝氨酸
磷酸化而影响胰岛素的受体信号通路,导致胰岛素抵抗。
x一盒结合蛋白-1(xBP一1)是一种调节多种基因表达的
转录因子,是调控ERs的关键因子。6J。0zcan等。5
o诱导
xBP-1“一小鼠的胚胎成纤维细胞发生ERs后,与接受相同
处理的xBP一1“+对照细胞相比前者IRS.1的酪氨酸磷酸化
水平明显降低,而IRs一1丝氨酸磷酸化明显增强。高脂喂养
的xBP一1“一鼠同xBP一1“+鼠比较,肝脏中的PERK磷酸化
水平和JNK活性均显著增加,IRs一1酪氨酸磷酸化和Akt丝
氨酸磷酸化均降低。这提示诱导ERs可通过JNK通路活化
导致细胞胰岛素受体信号通路抑制。
氧调节蛋白150(ORPl50)是一种内质网分子伴侣,研
究表明0RPl50可保护细胞对抗ERS。Nakatani等。4o对8周
龄的c57BL/KsJ—dbdb肥胖糖尿病鼠经颈静脉注射表达
作者单位:100029北京,卫生部中日友好医院内分泌代谢中心
通讯作者:李光伟,Email:hzqdajfu@163.com
万方数据
.综述.
ORPl50的腺病毒(Ad—ORP)及绿色荧光蛋白(GFtP)标记的
对照腺病毒(Ad—GFP),发现肝脏中0RPl50表达明显增加,
而且Ad一0RP处理鼠较Ad-GFP处理者相比肝脏中GRP78/
Bip水平降低,这提示0RPl50可减轻肝脏中的ERS水平。
采用正常血糖高胰岛素钳夹试验发现肝脏中0RPl50过度
表达可降低胰岛素抵抗,并可改善c57BI/KsJ.db/db鼠的葡
萄糖耐量。此外,Ad一0RP处理鼠较Ad—GFP者IRs一1的酪氨
酸磷酸化及Akt丝氨酸磷酸化明显增加。这些结果表明
oRPl50过度表达可降低肝脏中ERs水平,增强胰岛素信
号,改善胰岛素抵抗和糖耐量。
总之,在肥胖状态下,代谢和炎症应激导致内质网功能
紊乱,此时内质网通过激活xBP.1来减弱这些应激,一旦其
自身不能恢复稳态,持续存在的应激将激活JNK信号通路,
进而引发胰岛素抵抗。而0RPl50可抑制ERs,减轻胰岛素
抵抗,改善糖耐量。
2.氧化应激与胰岛素抵抗:氧化应激是指活性氧簇
(R0s)产生与内源性抗氧化防御系统对其的消除能力失去
平衡,则过多的R0s氧化生物大分子,并最终导致细胞损
伤。现认为,12DM时高血糖症诱导了氧化应激,而后者参与
了外周组织胰岛素抵抗的发生发展。而且最近song等"1检
测了糖调节受损患者和新诊断,12DM患者血浆中丙二醛、还
原型谷胱甘肽(GsH)及超氧化物歧化酶(s0D)的浓度,发现
在糖尿病前驱期.糖耐量受损阶段时高血糖诱导了氧化应
抵抗的发生。无论是体外培养的细胞,还是糖尿病动物模型
或糖尿病患者,给予抗氧化剂治疗,如维生素E、维生素c、
N一乙酰基一L-半胱氨酸、牛磺酸,特别是仅硫辛酸等治疗均可
改善胰岛素敏感性,减轻胰岛素抵抗,这从另一方面证明氧
化应激在糖尿病胰岛素抵抗中发挥着重要作用坤…。
对氧化应激参与胰岛素抵抗的机制尚不完全清楚,目前
裂原活化蛋白激酶(MAPK)及JNK通路等。IKK—B,是调节
NF-KB通路的一种丝氨酸激酶,其活化可抑制胰岛素的作
用;而采用IKK8活性抑制剂,如水杨酸盐,导致IRs一1丝氨
酸磷酸化的降低和酪氨酸磷酸化增加,改善体内和体外的胰
岛素敏感性。Yuan等¨叫采用基因敲除的方法研究发现,与
同窝出生的小鼠(IKKp“+)相比,IKKB杂合子小鼠
(IKKB“’)对胰岛素更为敏感。PI-3K介导的信号转导在调
激,超过了体内抗氧化防御系统的能力,导致了外周胰岛素
认为可能与氧化应激时被激活的多种应激敏感通路有关,如
核因子一KB(NF—KB)、磷脂酰肌醇(一3)激酶(PI一3K)、p38丝
节细胞生长,存活,增殖和死亡中发挥重要作用。氧化应激
虫堡医堂盘查!鲤!生!月!旦箜!!鲞筮!翅盟塑丛!i』垦!i塑:里!!婴!型!:!嫂!::!!:墨!.!
通过使作用在PI-3K上游的酪氨酸磷酸酶,及作为PI-3K信
号通路调节因子的脂质磷酸酶(HEN)氧化失活,从而抑制
糖尿病骨骼肌胰岛素信号转导中的PI-3K通路¨“。此外,
H20:可诱导L6肌肉细胞的p38
MAPK活化,可能与H:0:
抑制胰岛素信号转导通路有关。给予特异性的p38
MAPK
抑制剂可逆转这种抑制作用。在中国仓鼠卵巢细胞中,氧化
应激活化的JNK通路可增加IRs一1的丝氨酸磷酸化(307
位)及抑制胰岛素刺激的酪氨酸磷酸化。
总之,氧化应激诱导活化的多条通路(NF-KB、PI-3K、
p38
MAPK和JNK通路)均与外周胰岛素抵抗发生有关,其
各通路之间可能还有交互作用,具体机制十分复杂,还有待
我们进一步研究。
3.JNK通路与胰岛素抵抗:JNK属于丝裂原活化蛋白激
酶(MAPK)家族,JNK主要介导应激反应,因此又称应激激
活蛋白激酶(SAPK)。JNK有3个亚型,即JNK一1、JNK_2和
JNK_3,JNK一1和JNK-2表达广泛,JNK一3仅限制性表达在脑
部,胰腺,心脏和睾丸,而且在胰岛素作用的靶组织,如肌肉,
肝脏和脂肪组织中主要是JNKl,肥胖时这些部位的JNK活
性增加。现认为JNK是调节胰岛素作用的中心调节因子,
JNK通路活化参与了肥胖及他DM外周组织胰岛素抵抗的
发生‘1
Hirosumi等‘1列发现高脂喂养的JNK基因敲除(JNK.
K0)肥胖鼠同野生型的肥胖鼠比较血糖及胰岛素水平均明
显降低,检测胰岛素信号转导通路还发现IRs-l的丝氨酸磷
酸化水平降低,胰岛素敏感性增加。同时对JNK靶向性突
变的遗传性肥胖鼠(ob/ob)研究也发现了胰岛素信号通路改
善,胰岛素敏感性增加,这提示JNK缺陷的饮食性及遗传性
糖尿病动物模型在高脂环境下胰岛素抵抗得到一定程度的
改善。目前研究显示参与调节肥胖诱导胰岛素抵抗的主要
类型是JNK一1,而非JNK一2。不论JNK一1还是JNK_2单一缺
陷均不足以对胰岛素敏感性产生影响¨4I。
除了上述遗传性JNK缺陷的动物模型外,采用腺病毒
介导的显性负相型JNK(Ad.DN.JNK)或JNK抑制性多肽阻
断JNK通路进一步证实了JNK在胰岛素抵抗中作用。
Nakatani等¨副给予肥胖糖尿病动物c57BI/KsJ-db/db鼠
Ad—DN—JNK处理后发现非空腹血糖水平明显降低,正常血糖
高胰岛素钳夹试验进一步显示Ad—DN—JNK处理鼠较对照组
胰岛素敏感性增强。此外,Ad.DN.JNK处理鼠同对照组相
比,肝脏中IRs一1丝氨酸磷酸化水平明显降低及酪氨酸磷酸
化显著增加,而且Akt丝氨酸473位磷酸化是降低的;与之
相反,正常鼠肝脏中JNK过度表达可降低胰岛素敏感性。
这些结果提示阻断JNK通路可减轻肥胖糖尿病鼠的胰岛素
抵抗及改善糖耐量¨“。
Kaneto等‘1刊通过构建JNK抑制性多肽,即JIP.1.HIV.
TAT—FITc多肽(简称JHTF),注射到c57BI/KsJ—db/db鼠体
内也观察到类似的结果。研究发现尽管JHTF处理鼠和对
照鼠之间体重和摄食无明显差异,但JHTF处理鼠的非空腹
血糖水平明显降低,而且糖耐量及腹腔胰岛素耐量试验
万方数据
(IPIrITll)也显示JHTF处理鼠的胰岛素敏感性和糖耐量明显
改善。进一步研究发现JHTF处理鼠的胰岛素靶器官(肝
脏、脂肪和肌肉)中IRS-1的307位丝氨酸磷酸化水平降低,
其酪氨酸磷酸化水平升高,以及Akt的473位丝氨酸和308
位苏氨酸磷酸化水平也是增高的。
以上的研究结果提示JNK通路在他DM外周胰岛素抵
抗中发挥着重要作用,选择性抑制JNK通路对他DM来说是
一种潜在性治疗途径¨“。
4.内质网应激在胰岛素抵抗发生机制中的相关影响:在
生理情况下,内质网通过氧化新生多肽链中半胱氨酸残基形
成二硫键而对蛋白质进行修饰,此过程中可形成R0s,而生
成的R0s再由GsH等抗氧化防御机制所清除,因此,氧化还
原稳态对于维持正常内质网功能是必需的¨…J。当ERs
时,内质网的负荷加重,可能造成R0s生成过多超过了抗氧
化防御能力,导致了氧化应激。反过来,氧化应激可通过破
坏内质网ca2+稳态和影响内质网伴侣分子等导致ERsL2“。
ERs和氧化应激相互影响、相互作用构成了一个复杂的反应
体系,但我们目前未见到关于氧化应激和ERs相互作用在
糖尿病胰岛素抵抗中作用的文献。
另外,JNK/sAPK通路是可被氧化应激和ERs共同活化
的应激敏感通路,而且JNK通路参与了外周组织胰岛素抵
抗的发生发展,因此我们认为在他DM时外周组织中氧化应
激和内质网应激相互激活,并共同活化了JNK/sAPK通路,
导致IRs—l的丝氨酸磷酸化水平升高,损伤胰岛素信号通
路,形成胰岛素抵抗,而抑制JNK通路可对氧化应激和ERS
诱导的胰岛素抵抗和糖耐量受损产生保护作用。
参考文献
[1]0zcan
u,YiImazE,OzcanL,et
aI.Chemical
chapemnes
reduce
ER
stress
and
restore
gIucose
h咖eostasis
in
mouse
model
of
type
2
diabetes.Science,2006,313:“37—1140.
[2]Tsio晚PC,Tsigos
c.Stress,tlleendoplasIllicreticulum,
and
insulinresistaIlce.AnnNYAcad
Sci,2006,1083:63_76.
[3]Shi
Y,
TaylorsI,TanSL,et
a1.Ⅵmen
tr粕sIation
meets
metabolism:mmltiple
links
to
diabetes.Endocr
Rev,2003,24:
91—101.
[4]Nal【ataJli
Y,Kaneto
H,Kawam砥D,et
a1.Involvementof
endoplasmic
reticulum
stress
ininsulin
resistance
anddiabetes.
J
Biol
Chem,2005,280:847·851.
[5]0zcan
u,cao
Q,Yilmaz
E,et
a1.End叩lasmic
reticulum
stress
links
obesity,insulin
action,and
type
2
diabetes.Science,2004,
306:457461.
[6]Lee
AH,1wak08hiNN,Glimcher
LH.xBP一1
regulates
subsetof
endoplasmic
reticuIumresident
chapemne
genes
intheunf01ded
protein
response.Mol
CeU
Biol,2003,23:7448_9747.
[7]song
F,Jia
w,Yao
Y,et
a1.0xidative
stress,antio]【idant
status
andDNA
damage
in
patients
with
impaired
ducose
regulation
and
newly—diagllosed
type
2diabetes.cIin
Sci(IJond),2007,112:
599_606.
[8]Haber
cA,LamTK,Yu
z,et
a1.N—acetylcysteine
and
taurine
prevent
hype唱lycenda-induced
insulin
Iesistancein
vivo:possible
mle
of
oxidative
stress.Am
JPhvsiolEndocrinolMetab.2003.
285:744-753.
[9]
HenriksenEJ.Exercise
training
aIld
theaHtioxidant
alpha—lipoic
acid
in
the
treatment
ofinsulin
resistance
and
2
diabetes.FIee
史堡匡堂苤查!塑!笙!旦!旦箜坠鲞签鱼翅堕丝堕盟』g堕塑:!生翌!翌!:垫竖::竖:整!:鱼
RadicBiol
Med,2006,40:3.12.
·429·
[17]KaIleto
H,NakataniY,MiyatsukaT,et
a1.Possiblenovel
thempy
fordiabetes
[10]Yuan
M,KonstantopoulosN,LeeJ,et
a1.Reversajof
obesity.and
insulinresistancewithsalicvlates
w油cell—penneabIe
JNKinhibitorypeptide,Nature
diet—inducedtargeted
Med,20014,10:1128—1132.
disn】ption
of
IKKB.Science,2001,293:1673.1677.
『11]Leslie
『12]Kaneto
NR.
The
redox
regulation
of
PB—kinase.dependent
[18]Bennett
BL,SatohY,LewisA.JNK:athempeuticta昭et
for
di如etes.Curr
0pin
Pha珊,2003.3:420425.
sigIlaling.Antioxid
Redox
H,Katakami
Si印al,2006,8:1765—1774.
[19]
Godach
A,Ⅺappa
P,I(ietzmalln
T.The
end叩1asmic
reticulum:
N,
Kaw锄ori
D,et
a1.Involvementof
f甜ding,c8leiumhomeostasis,signaling,and
redoxeontr01.Antioxid
oxidative
in
the
pathogenesis
ofdiabetes.AntioxidRedox
Red“Signal,2006,8:1391—1418.
[20]
chakrav日nlli
s,Jes80pcE,Bulleid
NJ.7nle
mleof
disuIphide
Si印al。2007,9:355-366.
[13]Hirosullli
J,TuncmanG,ChangL,et
a1.AcentralroleforJNKin
obesityandinsulinresistance.Nature,2002,420:333.336.
dutathione
jn
bond
fb瑚ation
and
endoplas而c—reticulum.譬enemted
Redox
oxidativestress.EMB0repor【s,2006,7:27l_275.
[14]sab印at}ly
JNKl
aIld
K,HochedlingerK,NamsY,et
a1.Distinct
rolesfor
JNK2
in
f21]Fedoro圩N.re即1a£ory
mechallisms
in
cellular
regulating
JNK
activity
and
c—Jun
dependemresponses.AnnalsBotany,2006,98:289_300.
ceU
proliferation.MolCeU.2004,15:713-725.
『151
NaI【atani
pathway
Y,K趴eto
H,KawamoIiD,et
a1.ModuIation0f
theⅢK
in
(收稿日期:2007m5.25)
liver世ects
insulinresistance
status.J
Biol
Chem,
20()4.279:45803.45809.
[16]
Hansen
actions
PA,waheed
A,corbettJA.chemically
ch印eroning
the
ofinsulin.1’rendsEndocrin01Metab。2007,18:1-3.
(本文编辑:李群)
第五届全国现代眩晕和平衡障碍疾病高级研讨会通知
复旦大学附属眼耳鼻咽喉科医院与中华医学会中华医
映眩晕和平衡障碍疾病诊断和治疗的新进展,涵盖前庭解
剖、生理、中枢和外周前庭疾病的诊断和治疗,以及前庭功能
学杂志编辑委员会拟定于2008年6月12—15日在上海共
同举办第五届全国现代眩晕和平衡障碍疾病高级研讨会,本
次会议由我国著名耳神经颅底外科专家迟放鲁教授主持。
同时还邀请到国际著名眩晕和平衡障碍中心Johns
Judith
Hopkins
检查结果的解释。同时有多媒体示教各种外周和中枢病变
眼震和良性位置性眩晕复位手法及其过程中眼震的变化。
感兴趣者还可观看外周眩晕常规手术录像。同时安排相关
大学耳鼻喉科J0hn
c舡ey教授和cleveland
cliIlic耳鼻喉科
white教授,以及国内从事眩晕疾病诊断和治疗的耳
鼻喉科和神经内科的著名专家授课。本研讨会属国家级继
续教育项目。学习期满合格者,发给结业证书并授予国家级
继续教育I类学分10分。
会议内容包括:前庭解剖和生理;梅尼埃病的诊断和治
专家的圆桌讨论(眩晕和平衡障碍疾病病例分析)。参加大
会交流的论文将择优在《中华医学杂志》和《中国眼耳鼻喉
科杂志》刊发。会务费和食宿费共1540元/人,并附送光盘
一张。会议有关具体事宜通知如下。
1.征文内容:(1)眩晕疾病的基础及临床研究;(2)平衡
障碍康复的临床经验及相关研究。
2.征文要求:未公开发表的4000字以内全文和500字
摘要各1份,论文要求具有科学性、先进性,真实性与实用
性,自留底稿,概不退稿。为便于文献录入汇编,只收电子文
疗进展;良性阵发性位置性眩晕的手法复位及其复位过程中
眼震的监控;中枢性前庭和平衡障碍疾病的鉴别诊断;偏头
痛型眩晕的诊断和治疗;眩晕和乎衡障碍疾病病史采集和体
格检查及其患者教育;外周性眩晕疾病内科治疗方案选择;
外周性眩晕疾病的内耳灌注治疗策略;外周性眩晕疾病手术
治疗及其争论;前庭功能检查及其结果解释;前庭康复概论;
档,请发到以下电子信箱:)rth培@126.com。入选论文将编
入汇编,截稿日期:2008年4月30日。
3.参会报名截止日期:2008年5月30日。
4.会议联系人:沈美仙老师(021J64377134-154),上海
上半规管裂综合征诊断和治疗现状,共12个方面。面向国
内耳鼻喉科医生,神经内科医生,中医内科医生,以及从事前
市徐汇区汾阳路83号(200031)复旦大学附属眼耳鼻喉科
医院。
庭功能检查和前庭康复训练的相关医务人员。会议内容反
万方数据
内质网应激、JNK通路在胰岛素抵抗发生中的相关作用
作者:
作者单位:
刊名:
英文刊名:
年,卷(期):
被引用次数:
侯志强, 李宏亮, 李光伟
卫生部中日友好医院内分泌代谢中心,北京,100029
中华医学杂志
NATIONAL MEDICAL JOURNAL OF CHINA
2008,88(6)
0次
L
Chemical chaperones reduce ER stress and restore glucose homeostasis in a
mouse model of type 2 diabetes 2006
a C
Stress,the endoplasmic reticulum,and insulin resistance 2006
SL
When translation meets metabolism:multiple links to diabetes 2003
ni ri D
Involvement of endoplasmic reticulum stress in insulin resistance
and diabetes 2005
ak
Endoplasmie reticulum stress links obesity,insulin action,and type 2
diabetes 2004
hi er LH
XBP-1 regulates a subset of endoplasmic reticulum resident
chaperone genes in the unfolded protein response 2003
Y
Oxidative stress,antioxidant status and DNA damage in patients with impaired
glucose regulation and newly-diagnosed type 2 diabetes 2007
Z
N-acetylcysteine and taurine prevent hyperglycemia-induced insulin resistance
in vivo:possible role of oxidative stress 2003
sen EJ
Exercise training and the antioxidant alpha-lipoic acid in the treatment of insulin
resistance and type 2 diabetes 2006
ntopoulos J
Reversal of obesity-and diet-induced insulin resistance with
salicylates or targeted disruption of IKKβ 2001
NR
The redox regulation of PI3-kinase-dependent signaling 2006
mi fi D
Involvement of oxidative stress in the pathogenesis of diabetes
2007
mi n L
A central role for JNK in obesity and insulin resistance 2002
thy linger SY
Distinct roles for JNK1 and JNK2 in regulating JNK activity and
c-Jun dependent cell proliferation 2004
ni ri D
Modulation of the JNK pathway in liver affects insulin resistance
status 2004
t JA
Chemically chaperoning the actions of insulin 2007
ni uka T
Possible novel therapy for diabetes with cell-permeable JNK
inhibitory peptide 2004
t A
JNK:a new therapeutic target for diabetes 2003
h ann T
The endoplasmic reticulum:folding,calcium
homeostasis,signaling,and redox control 2006
varthi d NJ
The role of glutathione in disulphide bond formation and
endoplasmic-reticulum-generated oxidative stress 2006
ff N
Redox regulatory mechanisms in cellular stress responses 2006
本文链接:/Periodical_
授权使用:华北煤炭医学院(wfhbmc),授权号:67c99b4b-3e94-4227-a07d-9e4e010a108f
下载时间:2010年12月16日
2024年4月2日发(作者:拱友易)
主堡医堂盘查呈塑!堡!旦!旦筮!!鲞笠!翅塑堕!丛塑』垡堕塑:里尘型!翌!:!塑!,y!!:!!:盟!:鱼
内质网应激、JNK通路在胰岛素抵抗
发生中的相关作用
侯志强李宏亮李光伟
胰岛素抵抗和胰岛B细胞功能减退是2型糖尿病
(12DM)发病的两个关键因素,但他DM的病因和发病机制
尚未完全阐明。近年来众多证据表明糖尿病时不同组织中
的氧化应激(oxidativestress)和内质网应激(endoplasmic
reticulum
stress,ERs)的水平升高,二者均可通过c—Jun氨基
端激酶(c—Jun
N-feHninal
kinase,JNK)通路的活化在胰岛素
抵抗中发挥重要作用。本文将对上述三者在胰岛素抵抗发
生中的作用及相互影响作一综述。
1.内质网应激与胰岛素抵抗:内质网(ER)广泛存在于
真核细胞中,ER不但是贮存ca2+的主要场所而且还可加工
合成各种分泌型蛋白和膜蛋白,故其对应激极为敏感,应激
状态下ER功能紊乱可导致ERs。近来研究认为ERs与
T2DM外周组织中胰岛素抵抗密切相关¨…。
在饮食诱导(高脂喂养)和遗传性(ob/ob)的肥胖小鼠
模型及体外诱导肝细胞ERs的研究中发现肝脏和脂肪组织
中ERS标志物如内质网激酶(或PRK样激酶,PERK),真核
细胞翻译起始子(eIF2d)口1,JNK及葡萄糖调节蛋白78
(GRP78)/Bip
H
o的mRNA水平均显著增加。0zcan等”o在
体外应用毒胡萝卜素诱导肝细胞发生ERs时发现胰岛素受
体底物1(IRs.1)的酪氨酸磷酸化是明显降低的,而JNK依
赖性的丝氨酸磷酸化是升高的,这说职ERs减弱了胰岛素
受体信号通路;给予合成抑制剂sP600125或抑制性多肽一JIP
阻断JNK通路后,可阻断胡萝卜素诱导的胰岛素受体信号
受损。这提示ERs可通过促进JNK依赖性的IRs—l丝氨酸
磷酸化而影响胰岛素的受体信号通路,导致胰岛素抵抗。
x一盒结合蛋白-1(xBP一1)是一种调节多种基因表达的
转录因子,是调控ERs的关键因子。6J。0zcan等。5
o诱导
xBP-1“一小鼠的胚胎成纤维细胞发生ERs后,与接受相同
处理的xBP一1“+对照细胞相比前者IRS.1的酪氨酸磷酸化
水平明显降低,而IRs一1丝氨酸磷酸化明显增强。高脂喂养
的xBP一1“一鼠同xBP一1“+鼠比较,肝脏中的PERK磷酸化
水平和JNK活性均显著增加,IRs一1酪氨酸磷酸化和Akt丝
氨酸磷酸化均降低。这提示诱导ERs可通过JNK通路活化
导致细胞胰岛素受体信号通路抑制。
氧调节蛋白150(ORPl50)是一种内质网分子伴侣,研
究表明0RPl50可保护细胞对抗ERS。Nakatani等。4o对8周
龄的c57BL/KsJ—dbdb肥胖糖尿病鼠经颈静脉注射表达
作者单位:100029北京,卫生部中日友好医院内分泌代谢中心
通讯作者:李光伟,Email:hzqdajfu@163.com
万方数据
.综述.
ORPl50的腺病毒(Ad—ORP)及绿色荧光蛋白(GFtP)标记的
对照腺病毒(Ad—GFP),发现肝脏中0RPl50表达明显增加,
而且Ad一0RP处理鼠较Ad-GFP处理者相比肝脏中GRP78/
Bip水平降低,这提示0RPl50可减轻肝脏中的ERS水平。
采用正常血糖高胰岛素钳夹试验发现肝脏中0RPl50过度
表达可降低胰岛素抵抗,并可改善c57BI/KsJ.db/db鼠的葡
萄糖耐量。此外,Ad一0RP处理鼠较Ad—GFP者IRs一1的酪氨
酸磷酸化及Akt丝氨酸磷酸化明显增加。这些结果表明
oRPl50过度表达可降低肝脏中ERs水平,增强胰岛素信
号,改善胰岛素抵抗和糖耐量。
总之,在肥胖状态下,代谢和炎症应激导致内质网功能
紊乱,此时内质网通过激活xBP.1来减弱这些应激,一旦其
自身不能恢复稳态,持续存在的应激将激活JNK信号通路,
进而引发胰岛素抵抗。而0RPl50可抑制ERs,减轻胰岛素
抵抗,改善糖耐量。
2.氧化应激与胰岛素抵抗:氧化应激是指活性氧簇
(R0s)产生与内源性抗氧化防御系统对其的消除能力失去
平衡,则过多的R0s氧化生物大分子,并最终导致细胞损
伤。现认为,12DM时高血糖症诱导了氧化应激,而后者参与
了外周组织胰岛素抵抗的发生发展。而且最近song等"1检
测了糖调节受损患者和新诊断,12DM患者血浆中丙二醛、还
原型谷胱甘肽(GsH)及超氧化物歧化酶(s0D)的浓度,发现
在糖尿病前驱期.糖耐量受损阶段时高血糖诱导了氧化应
抵抗的发生。无论是体外培养的细胞,还是糖尿病动物模型
或糖尿病患者,给予抗氧化剂治疗,如维生素E、维生素c、
N一乙酰基一L-半胱氨酸、牛磺酸,特别是仅硫辛酸等治疗均可
改善胰岛素敏感性,减轻胰岛素抵抗,这从另一方面证明氧
化应激在糖尿病胰岛素抵抗中发挥着重要作用坤…。
对氧化应激参与胰岛素抵抗的机制尚不完全清楚,目前
裂原活化蛋白激酶(MAPK)及JNK通路等。IKK—B,是调节
NF-KB通路的一种丝氨酸激酶,其活化可抑制胰岛素的作
用;而采用IKK8活性抑制剂,如水杨酸盐,导致IRs一1丝氨
酸磷酸化的降低和酪氨酸磷酸化增加,改善体内和体外的胰
岛素敏感性。Yuan等¨叫采用基因敲除的方法研究发现,与
同窝出生的小鼠(IKKp“+)相比,IKKB杂合子小鼠
(IKKB“’)对胰岛素更为敏感。PI-3K介导的信号转导在调
激,超过了体内抗氧化防御系统的能力,导致了外周胰岛素
认为可能与氧化应激时被激活的多种应激敏感通路有关,如
核因子一KB(NF—KB)、磷脂酰肌醇(一3)激酶(PI一3K)、p38丝
节细胞生长,存活,增殖和死亡中发挥重要作用。氧化应激
虫堡医堂盘查!鲤!生!月!旦箜!!鲞筮!翅盟塑丛!i』垦!i塑:里!!婴!型!:!嫂!::!!:墨!.!
通过使作用在PI-3K上游的酪氨酸磷酸酶,及作为PI-3K信
号通路调节因子的脂质磷酸酶(HEN)氧化失活,从而抑制
糖尿病骨骼肌胰岛素信号转导中的PI-3K通路¨“。此外,
H20:可诱导L6肌肉细胞的p38
MAPK活化,可能与H:0:
抑制胰岛素信号转导通路有关。给予特异性的p38
MAPK
抑制剂可逆转这种抑制作用。在中国仓鼠卵巢细胞中,氧化
应激活化的JNK通路可增加IRs一1的丝氨酸磷酸化(307
位)及抑制胰岛素刺激的酪氨酸磷酸化。
总之,氧化应激诱导活化的多条通路(NF-KB、PI-3K、
p38
MAPK和JNK通路)均与外周胰岛素抵抗发生有关,其
各通路之间可能还有交互作用,具体机制十分复杂,还有待
我们进一步研究。
3.JNK通路与胰岛素抵抗:JNK属于丝裂原活化蛋白激
酶(MAPK)家族,JNK主要介导应激反应,因此又称应激激
活蛋白激酶(SAPK)。JNK有3个亚型,即JNK一1、JNK_2和
JNK_3,JNK一1和JNK-2表达广泛,JNK一3仅限制性表达在脑
部,胰腺,心脏和睾丸,而且在胰岛素作用的靶组织,如肌肉,
肝脏和脂肪组织中主要是JNKl,肥胖时这些部位的JNK活
性增加。现认为JNK是调节胰岛素作用的中心调节因子,
JNK通路活化参与了肥胖及他DM外周组织胰岛素抵抗的
发生‘1
Hirosumi等‘1列发现高脂喂养的JNK基因敲除(JNK.
K0)肥胖鼠同野生型的肥胖鼠比较血糖及胰岛素水平均明
显降低,检测胰岛素信号转导通路还发现IRs-l的丝氨酸磷
酸化水平降低,胰岛素敏感性增加。同时对JNK靶向性突
变的遗传性肥胖鼠(ob/ob)研究也发现了胰岛素信号通路改
善,胰岛素敏感性增加,这提示JNK缺陷的饮食性及遗传性
糖尿病动物模型在高脂环境下胰岛素抵抗得到一定程度的
改善。目前研究显示参与调节肥胖诱导胰岛素抵抗的主要
类型是JNK一1,而非JNK一2。不论JNK一1还是JNK_2单一缺
陷均不足以对胰岛素敏感性产生影响¨4I。
除了上述遗传性JNK缺陷的动物模型外,采用腺病毒
介导的显性负相型JNK(Ad.DN.JNK)或JNK抑制性多肽阻
断JNK通路进一步证实了JNK在胰岛素抵抗中作用。
Nakatani等¨副给予肥胖糖尿病动物c57BI/KsJ-db/db鼠
Ad—DN—JNK处理后发现非空腹血糖水平明显降低,正常血糖
高胰岛素钳夹试验进一步显示Ad—DN—JNK处理鼠较对照组
胰岛素敏感性增强。此外,Ad.DN.JNK处理鼠同对照组相
比,肝脏中IRs一1丝氨酸磷酸化水平明显降低及酪氨酸磷酸
化显著增加,而且Akt丝氨酸473位磷酸化是降低的;与之
相反,正常鼠肝脏中JNK过度表达可降低胰岛素敏感性。
这些结果提示阻断JNK通路可减轻肥胖糖尿病鼠的胰岛素
抵抗及改善糖耐量¨“。
Kaneto等‘1刊通过构建JNK抑制性多肽,即JIP.1.HIV.
TAT—FITc多肽(简称JHTF),注射到c57BI/KsJ—db/db鼠体
内也观察到类似的结果。研究发现尽管JHTF处理鼠和对
照鼠之间体重和摄食无明显差异,但JHTF处理鼠的非空腹
血糖水平明显降低,而且糖耐量及腹腔胰岛素耐量试验
万方数据
(IPIrITll)也显示JHTF处理鼠的胰岛素敏感性和糖耐量明显
改善。进一步研究发现JHTF处理鼠的胰岛素靶器官(肝
脏、脂肪和肌肉)中IRS-1的307位丝氨酸磷酸化水平降低,
其酪氨酸磷酸化水平升高,以及Akt的473位丝氨酸和308
位苏氨酸磷酸化水平也是增高的。
以上的研究结果提示JNK通路在他DM外周胰岛素抵
抗中发挥着重要作用,选择性抑制JNK通路对他DM来说是
一种潜在性治疗途径¨“。
4.内质网应激在胰岛素抵抗发生机制中的相关影响:在
生理情况下,内质网通过氧化新生多肽链中半胱氨酸残基形
成二硫键而对蛋白质进行修饰,此过程中可形成R0s,而生
成的R0s再由GsH等抗氧化防御机制所清除,因此,氧化还
原稳态对于维持正常内质网功能是必需的¨…J。当ERs
时,内质网的负荷加重,可能造成R0s生成过多超过了抗氧
化防御能力,导致了氧化应激。反过来,氧化应激可通过破
坏内质网ca2+稳态和影响内质网伴侣分子等导致ERsL2“。
ERs和氧化应激相互影响、相互作用构成了一个复杂的反应
体系,但我们目前未见到关于氧化应激和ERs相互作用在
糖尿病胰岛素抵抗中作用的文献。
另外,JNK/sAPK通路是可被氧化应激和ERs共同活化
的应激敏感通路,而且JNK通路参与了外周组织胰岛素抵
抗的发生发展,因此我们认为在他DM时外周组织中氧化应
激和内质网应激相互激活,并共同活化了JNK/sAPK通路,
导致IRs—l的丝氨酸磷酸化水平升高,损伤胰岛素信号通
路,形成胰岛素抵抗,而抑制JNK通路可对氧化应激和ERS
诱导的胰岛素抵抗和糖耐量受损产生保护作用。
参考文献
[1]0zcan
u,YiImazE,OzcanL,et
aI.Chemical
chapemnes
reduce
ER
stress
and
restore
gIucose
h咖eostasis
in
mouse
model
of
type
2
diabetes.Science,2006,313:“37—1140.
[2]Tsio晚PC,Tsigos
c.Stress,tlleendoplasIllicreticulum,
and
insulinresistaIlce.AnnNYAcad
Sci,2006,1083:63_76.
[3]Shi
Y,
TaylorsI,TanSL,et
a1.Ⅵmen
tr粕sIation
meets
metabolism:mmltiple
links
to
diabetes.Endocr
Rev,2003,24:
91—101.
[4]Nal【ataJli
Y,Kaneto
H,Kawam砥D,et
a1.Involvementof
endoplasmic
reticulum
stress
ininsulin
resistance
anddiabetes.
J
Biol
Chem,2005,280:847·851.
[5]0zcan
u,cao
Q,Yilmaz
E,et
a1.End叩lasmic
reticulum
stress
links
obesity,insulin
action,and
type
2
diabetes.Science,2004,
306:457461.
[6]Lee
AH,1wak08hiNN,Glimcher
LH.xBP一1
regulates
subsetof
endoplasmic
reticuIumresident
chapemne
genes
intheunf01ded
protein
response.Mol
CeU
Biol,2003,23:7448_9747.
[7]song
F,Jia
w,Yao
Y,et
a1.0xidative
stress,antio]【idant
status
andDNA
damage
in
patients
with
impaired
ducose
regulation
and
newly—diagllosed
type
2diabetes.cIin
Sci(IJond),2007,112:
599_606.
[8]Haber
cA,LamTK,Yu
z,et
a1.N—acetylcysteine
and
taurine
prevent
hype唱lycenda-induced
insulin
Iesistancein
vivo:possible
mle
of
oxidative
stress.Am
JPhvsiolEndocrinolMetab.2003.
285:744-753.
[9]
HenriksenEJ.Exercise
training
aIld
theaHtioxidant
alpha—lipoic
acid
in
the
treatment
ofinsulin
resistance
and
2
diabetes.FIee
史堡匡堂苤查!塑!笙!旦!旦箜坠鲞签鱼翅堕丝堕盟』g堕塑:!生翌!翌!:垫竖::竖:整!:鱼
RadicBiol
Med,2006,40:3.12.
·429·
[17]KaIleto
H,NakataniY,MiyatsukaT,et
a1.Possiblenovel
thempy
fordiabetes
[10]Yuan
M,KonstantopoulosN,LeeJ,et
a1.Reversajof
obesity.and
insulinresistancewithsalicvlates
w油cell—penneabIe
JNKinhibitorypeptide,Nature
diet—inducedtargeted
Med,20014,10:1128—1132.
disn】ption
of
IKKB.Science,2001,293:1673.1677.
『11]Leslie
『12]Kaneto
NR.
The
redox
regulation
of
PB—kinase.dependent
[18]Bennett
BL,SatohY,LewisA.JNK:athempeuticta昭et
for
di如etes.Curr
0pin
Pha珊,2003.3:420425.
sigIlaling.Antioxid
Redox
H,Katakami
Si印al,2006,8:1765—1774.
[19]
Godach
A,Ⅺappa
P,I(ietzmalln
T.The
end叩1asmic
reticulum:
N,
Kaw锄ori
D,et
a1.Involvementof
f甜ding,c8leiumhomeostasis,signaling,and
redoxeontr01.Antioxid
oxidative
in
the
pathogenesis
ofdiabetes.AntioxidRedox
Red“Signal,2006,8:1391—1418.
[20]
chakrav日nlli
s,Jes80pcE,Bulleid
NJ.7nle
mleof
disuIphide
Si印al。2007,9:355-366.
[13]Hirosullli
J,TuncmanG,ChangL,et
a1.AcentralroleforJNKin
obesityandinsulinresistance.Nature,2002,420:333.336.
dutathione
jn
bond
fb瑚ation
and
endoplas而c—reticulum.譬enemted
Redox
oxidativestress.EMB0repor【s,2006,7:27l_275.
[14]sab印at}ly
JNKl
aIld
K,HochedlingerK,NamsY,et
a1.Distinct
rolesfor
JNK2
in
f21]Fedoro圩N.re即1a£ory
mechallisms
in
cellular
regulating
JNK
activity
and
c—Jun
dependemresponses.AnnalsBotany,2006,98:289_300.
ceU
proliferation.MolCeU.2004,15:713-725.
『151
NaI【atani
pathway
Y,K趴eto
H,KawamoIiD,et
a1.ModuIation0f
theⅢK
in
(收稿日期:2007m5.25)
liver世ects
insulinresistance
status.J
Biol
Chem,
20()4.279:45803.45809.
[16]
Hansen
actions
PA,waheed
A,corbettJA.chemically
ch印eroning
the
ofinsulin.1’rendsEndocrin01Metab。2007,18:1-3.
(本文编辑:李群)
第五届全国现代眩晕和平衡障碍疾病高级研讨会通知
复旦大学附属眼耳鼻咽喉科医院与中华医学会中华医
映眩晕和平衡障碍疾病诊断和治疗的新进展,涵盖前庭解
剖、生理、中枢和外周前庭疾病的诊断和治疗,以及前庭功能
学杂志编辑委员会拟定于2008年6月12—15日在上海共
同举办第五届全国现代眩晕和平衡障碍疾病高级研讨会,本
次会议由我国著名耳神经颅底外科专家迟放鲁教授主持。
同时还邀请到国际著名眩晕和平衡障碍中心Johns
Judith
Hopkins
检查结果的解释。同时有多媒体示教各种外周和中枢病变
眼震和良性位置性眩晕复位手法及其过程中眼震的变化。
感兴趣者还可观看外周眩晕常规手术录像。同时安排相关
大学耳鼻喉科J0hn
c舡ey教授和cleveland
cliIlic耳鼻喉科
white教授,以及国内从事眩晕疾病诊断和治疗的耳
鼻喉科和神经内科的著名专家授课。本研讨会属国家级继
续教育项目。学习期满合格者,发给结业证书并授予国家级
继续教育I类学分10分。
会议内容包括:前庭解剖和生理;梅尼埃病的诊断和治
专家的圆桌讨论(眩晕和平衡障碍疾病病例分析)。参加大
会交流的论文将择优在《中华医学杂志》和《中国眼耳鼻喉
科杂志》刊发。会务费和食宿费共1540元/人,并附送光盘
一张。会议有关具体事宜通知如下。
1.征文内容:(1)眩晕疾病的基础及临床研究;(2)平衡
障碍康复的临床经验及相关研究。
2.征文要求:未公开发表的4000字以内全文和500字
摘要各1份,论文要求具有科学性、先进性,真实性与实用
性,自留底稿,概不退稿。为便于文献录入汇编,只收电子文
疗进展;良性阵发性位置性眩晕的手法复位及其复位过程中
眼震的监控;中枢性前庭和平衡障碍疾病的鉴别诊断;偏头
痛型眩晕的诊断和治疗;眩晕和乎衡障碍疾病病史采集和体
格检查及其患者教育;外周性眩晕疾病内科治疗方案选择;
外周性眩晕疾病的内耳灌注治疗策略;外周性眩晕疾病手术
治疗及其争论;前庭功能检查及其结果解释;前庭康复概论;
档,请发到以下电子信箱:)rth培@126.com。入选论文将编
入汇编,截稿日期:2008年4月30日。
3.参会报名截止日期:2008年5月30日。
4.会议联系人:沈美仙老师(021J64377134-154),上海
上半规管裂综合征诊断和治疗现状,共12个方面。面向国
内耳鼻喉科医生,神经内科医生,中医内科医生,以及从事前
市徐汇区汾阳路83号(200031)复旦大学附属眼耳鼻喉科
医院。
庭功能检查和前庭康复训练的相关医务人员。会议内容反
万方数据
内质网应激、JNK通路在胰岛素抵抗发生中的相关作用
作者:
作者单位:
刊名:
英文刊名:
年,卷(期):
被引用次数:
侯志强, 李宏亮, 李光伟
卫生部中日友好医院内分泌代谢中心,北京,100029
中华医学杂志
NATIONAL MEDICAL JOURNAL OF CHINA
2008,88(6)
0次
L
Chemical chaperones reduce ER stress and restore glucose homeostasis in a
mouse model of type 2 diabetes 2006
a C
Stress,the endoplasmic reticulum,and insulin resistance 2006
SL
When translation meets metabolism:multiple links to diabetes 2003
ni ri D
Involvement of endoplasmic reticulum stress in insulin resistance
and diabetes 2005
ak
Endoplasmie reticulum stress links obesity,insulin action,and type 2
diabetes 2004
hi er LH
XBP-1 regulates a subset of endoplasmic reticulum resident
chaperone genes in the unfolded protein response 2003
Y
Oxidative stress,antioxidant status and DNA damage in patients with impaired
glucose regulation and newly-diagnosed type 2 diabetes 2007
Z
N-acetylcysteine and taurine prevent hyperglycemia-induced insulin resistance
in vivo:possible role of oxidative stress 2003
sen EJ
Exercise training and the antioxidant alpha-lipoic acid in the treatment of insulin
resistance and type 2 diabetes 2006
ntopoulos J
Reversal of obesity-and diet-induced insulin resistance with
salicylates or targeted disruption of IKKβ 2001
NR
The redox regulation of PI3-kinase-dependent signaling 2006
mi fi D
Involvement of oxidative stress in the pathogenesis of diabetes
2007
mi n L
A central role for JNK in obesity and insulin resistance 2002
thy linger SY
Distinct roles for JNK1 and JNK2 in regulating JNK activity and
c-Jun dependent cell proliferation 2004
ni ri D
Modulation of the JNK pathway in liver affects insulin resistance
status 2004
t JA
Chemically chaperoning the actions of insulin 2007
ni uka T
Possible novel therapy for diabetes with cell-permeable JNK
inhibitory peptide 2004
t A
JNK:a new therapeutic target for diabetes 2003
h ann T
The endoplasmic reticulum:folding,calcium
homeostasis,signaling,and redox control 2006
varthi d NJ
The role of glutathione in disulphide bond formation and
endoplasmic-reticulum-generated oxidative stress 2006
ff N
Redox regulatory mechanisms in cellular stress responses 2006
本文链接:/Periodical_
授权使用:华北煤炭医学院(wfhbmc),授权号:67c99b4b-3e94-4227-a07d-9e4e010a108f
下载时间:2010年12月16日