Page 160 - 南京医科大学学报自然科学版
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第40卷第6期41卷第3期
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2021
·466 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2020年6月年3月
向结合,多个 miRNA 也可以协同作用同一 mRNA,
1 T2DM胰岛素抵抗相关胰岛素信号传导通路
这也使 miRNA 调控胰岛素抵抗的机制变得更加复
胰岛素抵抗是指给予定量的胰岛素不能增加 杂。新近研究发现T2DM患者血清及糖尿病动物模
相应的葡萄糖摄取和利用,机体需要额外分泌更多 型不同组织(如脂肪组织、骨骼肌和肝脏)中多种
的胰岛素来维持血糖稳定,主要发生在胰岛素敏感 miRNA的表达发生改变,如miR⁃29a、miR⁃29c、miR⁃
的组织,如骨骼肌、肝脏和脂肪组织。胰岛素抵抗 33、miR⁃143、miR⁃103/107 等表达均显著上调 [14] ,
是T2DM 的重要发病机制之一,并伴随T2DM 发生、 miR⁃29b、miR⁃338⁃3p表达下调 [15-16] 。这提示了miRNA
发展的整个过程 [6-7] 。生理状态下,胰岛素与胰岛素 可能是调控T2DM发生发展的重要靶标。
受体结合后,通过胰岛素信号传导通路产生级联反
3 miRNA 参与 T2DM 胰岛素抵抗相关信号传导通
应,从而发挥作用。研究显示,T2DM胰岛素相关信
路的关键过程
号传导通路主要包括以下两种:①磷酸肌醇⁃3激酶/
蛋白激酶 B(phosphatidylinositol 3 kinase,PI3K/ pro⁃ 越来越多的研究表明miRNA参与T2DM胰岛素
tein kinase B,PKB,即 PI3K/AKT)信号转导通路: 抵抗相关信号传导通路的关键过程,且调控miRNA
PI3K/AKT 信号转导通路作为重要的的胰岛素信号 可影响胰岛素信号传导通路,缓解胰岛素抵抗,发
传导通路,参与机体三大营养物质代谢。研究报道 挥防治T2DM的潜能 [11] 。以下将重点综述近年来国
胰岛素受体底物(insulin receptor substrate,IRS)⁃1 内外研究的部分 miRNA 在胰岛素信号传导通路中
和IRS⁃2在肝脏中特异性消融,影响胰岛素⁃胰岛素 的调节作用,及其对T2DM胰岛素抵抗的影响。
受体信号传导通路从而抑制了肝脏由禁食状态向 3.1 miR⁃183家族
进食状态正常过度的基因表达,导致葡萄糖耐受不 miR⁃183家族,包括miR⁃182、miR⁃96等,是1组
[9]
[8]
良和T2DM的发生 。Tremblay 等 研究发现,高脂 定位于7号染色体上的微小RNA 的总称,在结构上
喂养大鼠的骨骼肌,出现 PI3K 活化受限,进而导致 高度保守。miR⁃183 家族在肝癌、乳腺癌等多种肿
胰岛素刺激的葡萄糖转移蛋白4(glucose transporter 瘤相关疾病中研究较多,与胰岛素抵抗也有直接的
4,GLUT4)易位受损,从而影响葡萄糖的正常代谢, 关系 [17-18] 。Motin͂ o等 [19] 发现,高表达的miR⁃183可特
参与胰岛素抵抗的过程,加重 T2DM。②丝裂原活 异性结合3′UTR区域,抑制IRS⁃1的表达,通过阻断
化 蛋 白 激 酶(mitogen ⁃ activated protein kinases, 胰岛素⁃胰岛素受体结合,降低肝内胰岛素的敏感
MAPK)信号转导通路:MAPK 信号转导通路与机体 性,抑制细胞内糖酵解和胰岛素分泌,加重胰岛素
细胞的增殖和分化密切相关 [10] 。其中,信号转导途 抵抗。Yang 等 [20] 也证实了 miR⁃96 对胰岛素敏感性
径中任何效应分子(如MAPK14等)的变化或翻译后 的负性调控作用。通过高脂饮食喂养诱导建立胰
修饰蛋白的异常表达均可引起胰岛素信号传导缺 岛素抵抗小鼠模型,经实时荧光定量 PCR 检测发
陷 [11] ,导致胰岛素抵抗的发生。以上胰岛素信号传 现,小鼠肝脏中 miR⁃96 的表达量是对照组的4倍。
导通路密切参与了T2DM胰岛素抵抗过程,通过调控 进一步研究发现胰岛素受体和IRS⁃1均是 miR⁃96 的
胰岛素信号传导通路有望为防治T2DM提供新思路。 直接靶标,过表达miR⁃96在肝细胞转录后水平抑制
胰岛素受体和IRS⁃1的表达,降低了胰岛素受体表达
2 miRNA与T2DM
水平及胰岛素刺激的胰岛素受体磷酸化,同时降低了
miRNA广泛存在于真核生物体内,是一种长度 下游信号分子IRS⁃1的磷酸化,从而诱导肝胰岛素抵
22~24 个核苷酸,进化上高度保守的非编码性小分 抗的发生 。因此,干预miR⁃183家族有望通过影响
[20]
子 RNA,其通过与信使 RNA(mRNA)的 3′端非翻译 胰岛素受体及受体底物的磷酸化,增加胰岛素敏感
区(3′⁃untranslated region,3′UTR)结合,在转录后水 性,缓解T2DM胰岛素抵抗。
平抑制或者降解靶信使RNA,从而达到负性调节靶 3.2 miR⁃29家族
蛋白的作用。目前,人类基因中已鉴定出 2 000 多 miR⁃29 家族,包括 miR⁃29a、miR⁃29b 和 miR⁃
个成熟的miRNA,miRNA可调控超过一半的蛋白质 29c,显著高表达于胰岛素敏感组织,参与调节原代
编码基因,在细胞的生长、增殖、分化、代谢等方面 骨骼肌细胞的脂质代谢、葡萄糖以及胰岛素信号传
发挥重要调控作用 [12] ;其对肿瘤的发展也起到重要 导通路。近期的一项研究结果显示,miR⁃29家族的
的调节作用 [13] 。单个 miRNA 可与百余个 mRNA 靶 所有成员在T2DM患者的骨骼肌组织中均呈上调趋

