2016年7月5日,3344体育官方入口范国平教授与co-PI祝献民副研究员在《Scientific Reports》杂志在线发表题为“The 14th Ile residue is essential for Leptin function in regulating energy homeostasis in rat”的研究论文(http://www.nature.com/articles/srep28508)。
随着生活水平的提高,肥胖症作为一种慢性病,发病率急剧升高,成为世界性的医疗难题。肥胖症与糖尿病关系密切,并伴有高脂血症、高血压、糖耐量异常等症状,是动脉硬化的主要诱因。瘦素(Leptin, LEP)是1994年发现的一种由脂肪细胞分泌的激素。LEP可以结合中枢神经系统的瘦素受体(Leptin receptor, LEPR),激活下游信号通路,从而调控包括血糖浓度、神经内分泌、体重、食欲等多种生理功能和个体行为。虽然小鼠是研究遗传学的重要模型,但是大动物(大鼠、兔子以及非人灵长类动物)更适合血液、神经系统、毒理和细胞移植等方面的研究。
通过与3344体育官方入口薛志刚教授、高绍荣教授和陈瑜助理教授、中科院李亦学研究员以及上海交大吴方研究员合作,研究人员首先利用CRISPR/Cas9基因编辑技术制作了Lep和Lepr敲除的肥胖症大鼠模型。通过全基因组测序与生物信息学分析,确证没有脱靶效应。研究人员筛选出缺失第14位异亮氨酸(I14)的大鼠品系,发现该品系与其他Lep敲除大鼠一样,具有肥胖、高饮食、高血脂、胰岛素抵抗和葡萄糖耐受受损等肥胖症与2型糖尿病的症状。分子结构模拟和荧光素报告实验证明缺失I14的LEP与LEPR的结合受到影响,不能激活下游的STAT3信号通路。研究人员还发现该品系大鼠具有糖尿病肾病等ob/ob小鼠不具备的症状。综上所述,这项研究首次验证了I14对于LEP行使正常生理功能的重要作用,同时为肥胖症、糖尿病、脂肪肝、糖尿病肾病等疾病的研究提供了先进的技术平台。
3344体育官方入口的范国平教授为本文的通讯作者。硕士生徐书旸、祝献民副研究员和中科院李虹副研究员为本文的共同第一作者。本项目得到了国家自然科学基金委、科技部重大科学研究计划、上海市科委、上海市卫计委和江苏省科技计划的资助。
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