[研究背景]据WHO最新统计数据显示,肥胖率自1975年之后逐年攀升。与肥胖相关的多种疾病,如糖尿病、动脉粥样硬化、心血管疾病的发病率也不断上升。这些疾病的发病机制均与过氧化物酶体增殖物激活受体(oxisomeproliferator-activatedreceptorγ,PPARγ)信号通路的失调有关。PPARy属于配体激活的转录因子核受体超家族,在脂肪组织中高度表达。多篇文献报道PPARy在脂肪形成过程中起到重要作用,参与控制葡萄糖的内稳态和胰岛素敏感性。同时,PPARy与Ⅱ型糖尿病、高血压等疾病密切相关,并在炎症、动脉粥样硬化、胰岛素抵抗和肿瘤的发生和发展中起到重要的调节作用。因此,研究调控PPARγ的信号通路对于防治肥胖及其相关疾病至关重要。2017年,我们实验室研究发现,支架蛋白CUL4B参与负调控PPARγ。缺失CUL4B的小鼠表现出PPARγ的蛋白水平升高,脂肪细胞分化水平增加,对胰岛素的敏感程度也增强。这是由于CUL4B参与形成的泛素连接酶复合物可以促进底物PPARγ的多泛素化修饰和蛋白酶体依赖的蛋白质降解。然而,在该复合物中,直接结合(招募)底物PPARγ的蛋白组分仍未知。本课题首先明确了芳香烃受体(aryl hydrocarbon receptors,AhR)是参与招募该底物的关键蛋白。AhR作为一种广泛分布于人体多个器官的配体诱导性转录因子,参与多种生物学功能的调节且与多种肿瘤的发生密切相关。最早,AhR被发现与毒性反应有关,最近几年,陆续有文献报道AhR基因缺失或被激活,都将导致小鼠的糖脂代谢失衡,但是AhR在脂肪分化过程中所参与的分子机制仍未知。[研究目的]本课题研究目的包括:研究AhR对脂肪分化的影响,明确AhR通过影响PPARy蛋白稳定性而影响脂肪分化水平,发现AhR与PPARγ的相互识别区域。[研究结果]1.在3T3-L1细胞的脂肪分化诱导过程中,过表达AhR抑制脂肪分化,敲低AhR促进脂肪分化;2.过表达或敲低AhR均不影响PPARy的转录水平,但会影响PPAR丫的蛋白水平,比如敲低AhR后会使PPARy的蛋白水平升高,而过表达AhR则会降低PPARγ的蛋白水平。3.AhR可直接结合(招募)底物PPARγ,并与CUL4B形成复合物。4.PPARy的1-232氨基酸区域与AhR的188-403氨基酸区域是双方相互识别的主要区域。[研究前景]我们研究AhR-PPARγ的相互识别区域,可以帮助我们通过抑制泛素化降解途径达到提高或稳定PPARγ蛋白水平,从而增强PPARγ的功能。我们的这项研究对增强机体对胰岛素敏感性,从而治疗II型糖尿病提供重要的理论研究基础。