G蛋白偶联受体48GPR48在水盐谢与能量平衡中的作用.docx

上海交通大学 博士学位论文 G蛋白偶联受体48（GPR48）在水盐代谢与能量平衡中的作用 姓名：王计秋 申请学位级别：博士 专业：@ 指导教师：宁光一i：海交通大学医学院博十学位论文G蛋白偶联受体48(GPR48) 一i：海交通大学医学院博十学位论文 G蛋白偶联受体48(GPR48) 在水盐代谢与能量平衡中的作用 摘要 G蛋白偶联受体(G—Protein Coupled Receptors，GPCRs)是一种 七次跨膜、与G蛋白偶联参与信号传导的受体，与众多疾病的发生密切 相关(1)。G蛋白偶联受体48(GPR48／LGR4)是近年发现的一个GPCR 家族新成员，目前研究资料显示GPR48参与红细胞、生殖管道、视器 官等器官的发育与功能调节过程(2．5)。本文通过研究Gpr48基因敲除 (KO)小鼠的水盐代谢与能量代谢表型，深入探究了Gpr48在血压调 节与肥胖发生中的作用，并进一步阐明其在低血压与肥胖抵抗中的发病 机制，为高血压与肥胖症的预防和治疗提供一个新的靶点。 在水盐代谢方面，通过观察我们发现：与野生型(、／VT)小鼠相比， Gpr48KO小鼠的尿量和尿钠排泄量增加、尿Na／K比明显升高，血钠水 平正常、血钾水平增高、而血浆醛固酮水平增加一倍，但血压明显下降； tP。I 在低盐饮食诱导条件下，KO小鼠尿钠丢失增加、血钠水平明显下降， 肾脏中肾素表达水平明显升高。这些表型与一种名为“1型假性醛固酮 减少症(PHAl)”的临床疾病表现极为相似(6)。通过对肾脏相关基因 表达水平的筛查发现，醛固酮受体(MR)及其下游基因肾小管上皮钠通 道(ENaC)均出现了明显的降低，而MR与ENaC的失活型基因突变 和专 上海交通大学医学院博士学位论文是导致PHAl发生的主要病因(7)。通过体外培养原代成纤维细胞(MEF) 上海交通大学医学院博士学位论文 是导致PHAl发生的主要病因(7)。通过体外培养原代成纤维细胞(MEF) 发现，MR在MEFGP心¨中表达下降；借助报告基因瞬时转染系统，我们 发现在小鼠MR启动子区域存在非经典的CREB蛋白结合元件(CRE)； 通过EMSA和ChIP试验，我们证实该CRE能过与CREB结合并参与 MR基因的表达调控。 在能量代谢方面，通过观察我们发现：与、胛小鼠相比，KO小鼠 的摄食量明显增加而体重偏轻、对胰岛素的敏感性明显增加；在高脂饮 食诱导条件下，KO小鼠对肥胖产生明显的抵抗现象；KO小鼠肝脏的甘 、 油三酯含量明显下降、血浆胆固醇水平明显下降，进食后血浆游离脂肪 酸水平下降更为明显；代谢笼试验结果证实，虽然KO小鼠的基础代谢 率明显增加、活动度并未出现改变；KO小鼠体温波动曲线偏高、棕色 脂肪活性增强；HE染色与电镜结果提示，KO小鼠棕色脂肪细胞胞内线 粒体数目明显增加；KO小鼠白色脂肪组织明显减少，在冷冻刺激下出 现棕色脂肪特异性标志蛋白UCPl的表达；KO小鼠肌肉组织的胰岛素 信号通路明显激活、与能量代谢相关基因亦出现上调。通过分析我们归 纳出，KO小鼠棕色脂肪活性增强与白色脂肪发生棕色化改变是其代谢 率增加的主要原因。不过，目前我们尚不确定Gpr48参与能量代谢调节 的具体机制。但初步的结果显示，棕色脂肪与白色脂肪UCPl表达增加 较为明显；其次，在参与调节UCPl表达的诸多因子中，PGC．1a的上 调改变最为明显；而后，在调节PGC．1a的多条通路中，核受体家族成 员SHP(NROB2)出现了明显的下调。而SHP基因敲除小鼠的表型与 Gpr48基因敲除小鼠的代谢表型基本一致(8)。我们预计，Gpr48可能通 过调节SHP的表达，影响促进线粒体生成或活性增加的PGC．1 a基因 n 上海交通大学医学院博士学位论文的活性，最终间接调节UCPl的表达，增加了机体棕色脂肪与白色脂肪 上海交通大学医学院博士学位论文 的活性，最终间接调节UCPl的表达，增加了机体棕色脂肪与白色脂肪 的能量代谢速率。 肥胖症患者往往合并高血压病，但目前无法确定二者是否存在共同 的发病基础，探讨Gpr48在水盐稳态与能量代谢中的作用，对于理解高 血压病及肥胖症的发生具有重要意义。 关键词： Gpr48，高血压病，肥胖症，水盐代谢，能量代谢，醛固酮受 体，假性醛固酮减少症，PGC．1a，UCPl ¨I 上海交通大学医学院博士学位论文G 上海交通大学医学院博士学位论文 G PREIN—COUPLED RECEPTOR(GPR48) CONTROLS ELECTROLYTES HOMEOSTASIS AND ENERGY BALANCE ABSTRACT GPR48，also known as LGR4，is a member of the G protein-coupled receptors(GP