编者按:在第84届美国糖尿病协会科学年会（ADA2024）上，中山大学附属第三医院内分泌与代谢病学科/广东省糖尿病防治重点实验室蔡梦茵、石国军、许雯、徐芬等教授团队有14项研究结果展示，6项临床研究已在之前进行了介绍（点击链接查看），另8项涉及糖尿病β细胞功能、2型糖尿病（T2DM）并发症、非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）及肥胖相关的基础与临床研究。本刊特对此进行报道，并邀请陈燕铭教授进行精彩点评。

陈燕铭 教授

中山大学附属第三医院

艾塞那肽激活PPARδ促进胰岛β细胞胰岛素分泌的线粒体功能

1744-P

刘芷谷，陈亚兰，林倍思，苏燕娜，彭粤跃，陈丹蕊，杨燕菱，徐芬，梁华，严晋华，许雯

01

目的

胰高糖素样肽-1受体激动剂（GLP-1RA）可通过增强葡萄糖刺激的胰岛素分泌（GSIS）功能来降低血糖，但相关分子机制仍有待进一步探索。

02

方法

高脂饮食（HFD）喂养雄性C57BL/6J小鼠12周后，分别给予艾塞那肽、GW501516（GW，PPARδ激动剂）或生理盐水治疗8周，在干预期间和干预结束后评估表型。在体外，分别使用棕榈酸（PA）、PA+exendin-4（Exe）、PA+GW、PA+GSK0660（GSK，PPARδ拮抗剂）和PA+GSK+Exe干预小鼠胰岛β细胞系NIT-1细胞。此外，通过CRISPR/Cas9方法构建PPARδ敲除（KO）的NIT1细胞后，分别使用PA和PA+Exe干预KO细胞。干预24小时后进行GSIS检测，测定PPARδ的表达水平，以及通过测定线粒体DNA（mtDNA）含量、ADP/ATP比值、线粒体膜电位检测来评估线粒体功能。

03

结果

与生理盐水干预的HFD小鼠相比，艾塞那肽和GW处理降低了小鼠的体重和空腹血糖，并改善了小鼠的葡萄糖耐量和胰岛素敏感性。通过透射电镜可观察到艾塞那肽组和GW组小鼠胰岛细胞的线粒体形态正常，而生理盐水处理的HFD小鼠胰岛细胞内线粒体的嵴断裂、线粒体皱缩。体外实验结果显示，与PA干预的细胞相比，PA+Exe和PA+GW干预的NIT1细胞GSIS功能增强，PPARδ表达增加，并伴随着ADP/ATP比值降低，mtDNA增多，线粒体膜电位升高；PA+GSK干预组的结果则相反。然而，在PA+GSK+Exe组，GSK减弱了Exe对GSIS和线粒体功能的保护作用。此外，PA刺激下的KO细胞GSIS功能减弱以及mtDNA含量降低、ADP/ATP比值升高及线粒体膜电位降低，而且加用Exe并不能完全逆转这种损伤。

04

结论

GLP-1RA艾塞那肽通过促进PPARδ表达，改善线粒体功能，从而保护胰岛β细胞的GSIS功能。

陈燕铭教授点评

GLP-1RA作为临床最常用的降糖药之一，其促胰岛素分泌的分子机制仍有待进一步探索。我们通过体内和体外实验证明了GLP-1RA艾塞那肽通过促进PPARδ表达，改善线粒体功能，从而保护胰岛β细胞的GSIS功能。

妊娠期和哺乳期低蛋白饮食可能通过胰岛表观遗传改变损害雌性子代小鼠的胰岛功能

1727-P

彭粤跃，徐芬，梁华，严晋华，许雯

01

目的

本研究旨在探讨妊娠期及哺乳期低蛋白饮食如何影响子代雌性小鼠的胰岛功能，并探索其潜在机制。

02

方法

雌性小鼠在整个孕期和哺乳期均予以对照组饮食（28%蛋白质）或低蛋白饮食（9%蛋白质）喂养。其雌性后代根据母体饮食分为对照饮食（CD）组和低蛋白饮食（LPD）组。断奶后，所有后代均接受标准饮食18周。实验期间监测雌性后代的体重和空腹血糖。第17周龄时，对所有后代进行腹腔葡萄糖耐量实验、同步血清胰岛素实验和腹腔胰岛素耐量实验。之后，对后代的原代胰岛进行转录组测序。对差异表达的LncRNA目标基因和差异表达的mRNA进行了生物信息学分析。利用LncRNA Gm38850敲除Min6细胞模型研究Gm38850与乳酸脱氢酶A（Ldha）之间的关系。结果

03

结果

与对照组相比，LPD组糖耐量受损，胰岛素释放减少。然而，空腹血糖和腹腔胰岛素耐受性无明显差异。转录组测序在胰岛细胞中发现了55个差异表达的mRNA和4个差异下调的LncRNA。通路富集分析表明，这些差异表达的RNA主要参与丙酮酸代谢、IL-17信号传导、胰高糖素通路、AGE-RAGE信号传导和HIF-1信号传导等生物学功能。免疫荧光证实了Gm38850敲除后胰岛和Min6细胞中Ldha表达的上调。

04

结论

妊娠期和哺乳期低蛋白饮食可能会损害后代雌性小鼠的胰岛功能，这可能是胰岛表观遗传学变化所致。

陈燕铭教授点评

管理好血糖对于孕妇来讲很重要，合适的饮食同样重要。那么，妊娠期蛋白摄入不足是否会损害子代胰岛功能？我们通过给雌性小鼠在整个孕期和哺乳期均予以对照组饮食（28%蛋白质）或低蛋白饮食（9%蛋白质）喂养，观察其子代小鼠的糖代谢情况。结果发现，与对照组相比，LPD组糖耐量受损，胰岛素释放减少，进一步通过测序分析发现Gm38850-Ldha通路在其中发挥了重要作用。

恩格列净改善DKD患者肾纤维化

394-P

蔡翔，梁华，徐芬，蔡梦茵

01

目的

钠-葡萄糖协同转运蛋白2抑制剂（SGLT2i）可改善糖尿病肾病（DKD）的肾脏结局，但这种作用的机制尚未完全阐明。肾纤维化是导致DKD肾功能衰竭的重要原因。本研究旨在探讨SGLT2i恩格列净是否可以改善DKD模型中的肾纤维化。

02

方法

本研究中使用的DKD模型包括链脲佐菌素（STZ）干预的CD-1小鼠、高脂饮食（HFD）喂养的C57/BL6J小鼠和蛋氨酸/胆碱缺乏饮食（MCD）喂养的ob/ob小鼠。每天通过灌胃给小鼠施用恩格列净（10 mg/kg），持续4~8周。通过病理染色、免疫荧光染色和蛋白质印迹检查肾纤维化情况。

03

结果

PAS染色和Masson染色显示3种DKD小鼠模型中观察到肾纤维化。免疫荧光染色和蛋白质印迹检测发现，DKD小鼠模型中Ⅲ型胶原蛋白α1链（COL3A1）和α-平滑肌肌动蛋白（αSMA）上调。恩格列净显著改善肾纤维化的病理变化并下调COL3A1和αSMA。

04

结论

恩格列净可改善DKD小鼠的肾脏纤维化。

陈燕铭教授点评

恩格列净目前是临床最常用的降糖药之一，尤其是对于合并DKD的患者，但其改善DKD肾脏结局的作用机制尚未完全阐明。我们通过动物实验发现，恩格列净可以明显改善DKD小鼠肾脏纤维化，进一步机制研究发现Ⅲ型胶原蛋白α1链（COL3A1）和α-平滑肌肌动蛋白（αSMA）的上调在其中发挥了显著作用。

LRP5通过增强PPAR/PGC-1信号通路促进DKD伴血脂异常患者的脂肪酸氧化

1784-LB

何学敏，张蕊，向晓昕，任志涛，蔡梦茵，陈燕铭

01

目的

高脂血症是糖尿病肾病（DKD）的独立危险因素，但某些降脂药会加剧DKD进程，因为其对肾近端小管最主要的能量供应来源——脂肪酸氧化（FAO）有抑制作用。本研究旨在探索脂肪酸代谢与DKD的关系及分子机制。

02

方法

构建Lrp5-缺失小鼠，并予高脂饮食（HFD）喂养，检测其血脂水平、肾功能等指标，并取肾组织送RNA测序探索分子机制。

03

结果

本实验证明，LRP5是一种新的全身性脂肪酸代谢和肾脏FAO的调节因子。通过给予Lrp5-缺失小鼠HFD，检测到血脂水平显著升高，伴随着更严重的肾小管-间质纤维化和小管上皮细胞丢失。在肾近端小管上皮细胞中过表达或敲低LRP5，证实LRP5是拮抗脂毒性保持上皮细胞表型的重要因素。RNA测序结果提示，Lrp5缺失显著诱导脂质在肾脏堆积，并损伤DKD肾脏的FAO能力。进一步分析证实，LRP5增强PPAR/PGC-1信号通路，从而恢复DKD肾脏近端小管的FAO能力。

04

结论

LRP5在全身性脂质代谢和DKD伴随高脂血症中有潜在的治疗作用。

陈燕铭教授点评

高脂血症是DKD的独立危险因素，但某些降脂药会加剧DKD进程，因为其对肾近端小管最主要的能量供应来源——FAO有抑制作用。我们证明了LRP5是一种新的全身性脂肪酸代谢和肾脏FAO的调控因子。进一步分析证实，LRP5可增强PPAR/PGC-1信号通路，从而恢复DKD肾脏近端小管的FAO能力。这些数据表明，LRP5在全身性脂质代谢和DKD伴随高脂血症中有潜在的治疗作用。

高糖通过激活STING通路致使视网膜血管内皮细胞炎症和紧密连接受损的机制研究

1809-LB

刘敏婷，文哲瑶，文思颖，何学敏，石国军，陈燕铭

01

目的

糖尿病视网膜病变是糖尿病常见的微血管并发症，以高血糖和慢性炎症为特征，是全球视力丧失的主要原因。视网膜内皮细胞是糖尿病诱导的血管损伤的主要靶细胞，会导致无细胞毛细血管和毛细血管渗漏。此外，干扰素基因刺激器（STING）信号通路是炎症的重要介质，已被证明在糖尿病血管并发症中起着关键作用。因此，本研究目的是探讨cGAS-STING信号通路在高糖条件下视网膜血管内皮细胞（HRVEC）损伤及炎症中的作用。

02

方法

通过免疫荧光染色检测STING通路的激活和db/db小鼠HRVEC的炎症反应。用模拟高血糖的甲基乙二酸（MGO）处理HRVEC。此外，我们还利用CRISPR/Cas9系统生成STING缺失的HRVEC，从而研究STING在HRVEC中的作用。通过Western-blot测定STING信号通路和内皮细胞紧密连接的蛋白水平。最后，使用RT-qPCR检测促炎细胞因子在HRVEC中的基因表达，并在STING siRNA处理过的HRVEC重复上述处理和方法。

03

结果

在db/db小鼠视网膜表层血管中发现了STING通路激活和炎症。用MGO治疗时，STING信号成分的蛋白水平在时间和剂量上都有所增加，表明STING通路被激活，同时内皮细胞紧密连接蛋白下调，炎症基因转录水平升高。同时，当STING基因在HRVEC中被删除或敲除时，MGO引起的炎症基因转录水平升高和紧密连接蛋白表达水平降低会被显著抑制。

04

结论

高血糖通过激活STING信号通路损伤内皮细胞紧密连接蛋白，从而引发HRVEC炎症。STING缺乏可改善MGO对视网膜血管内皮的损伤。

陈燕铭教授点评

糖尿病视网膜病变是糖尿病常见的微血管并发症，是全球视力丧失的主要原因。STING信号通路是炎症的重要介质，已被证明在糖尿病血管并发症中起着关键作用。我们通过动物和细胞实验证实了高血糖可通过激活STING信号通路损伤内皮细胞紧密连接蛋白，从而引发HRVEC炎症。STING缺乏可改善MGO对视网膜血管内皮的损伤。

脂毒性诱导的TET1介导肝巨噬细胞CD36 DNA去甲基化，加剧NAFLD进展

1572-P

余漂健，冼颖欣，曹欢易，邓小杰，蔡梦茵，徐芬

01

目的

NAFLD中DNA甲基化模式发生改变，但主要的差异甲基化基因及其调控机制仍不明确。全基因组亚硫酸氢盐甲基化测序（WGBS）和转录组测序（RNA-seq）结果显示，在HFD诱导的小鼠脂肪肝中，特别是在巨噬细胞中，Cd36的DNA甲基化水平显著降低且mRNA水平升高。同时，DNA去甲基化酶TET1上调。因此，本研究旨在探讨脂毒性诱导的TET1是否去甲基化修饰肝脏巨噬细胞中Cd36启动子，进而加剧NAFLD进展。

02

方法

使用16周HFD诱导的雄性C57BL/6J小鼠肝脏进行WGBS、RNA-seq和焦磷酸测序。采用羟甲基化DNA免疫沉淀法和染色质免疫沉淀法分别检测DNA上5-羟甲基胞嘧啶水平，以及TET1与Cd36启动子的结合效率。在HFD诱导的脂肪肝小鼠中，使用腺相关病毒敲低TET1。在体外Kupffer细胞系和THP-1细胞系上，应用棕榈酸（PA）模拟脂毒性环境，并使用CRISPR/Cas9 sg-Tet1敲除慢病毒和TETs酶抑制剂进行干预。此外，使用siRNA敲低CD36表达。

03

结果

在脂肪肝的巨噬细胞中，CD36和TET1的表达显著增加。脂毒性增强TET1与Cd36启动子的结合以及去甲基化酶活性。在TET1去甲基化修饰Cd36过程中，转录因子RXRα被募集到Cd36启动子并促进Cd36转录。此外，脂毒性诱导的CD36促进巨噬细胞M1型极化并加剧肝脏炎症。TET1酶活性抑制可恢复Cd36启动子的甲基化水平，从而降低Cd36表达和巨噬细胞M1极化。

04

结论

肝脏巨噬细胞中，TET1介导的DNA去甲基化在脂毒性驱动的CD36转录中起着重要作用，并促进肝脏单纯性脂肪变向脂肪性肝炎的进展。

陈燕铭教授点评

DNA甲基化在NAFLD中失调，但其主导基因和调控机制仍不清楚。我们的研究发现，ET1介导的DNA去甲基化在脂毒性驱动的肝巨噬细胞CD36转录中起着至关重要的作用，而CD36转录促进了脂肪变性到非酒精性脂肪性肝炎的进展。

药物筛选发现双香豆素是一种新型IRE1α抑制剂，可保护小鼠免受内质网应激诱导的肝损伤

2034-LB

杨吉峰，温诗怡，陈燕铭，石国军

01

目的

过量营养摄入导致内质网应激（ERS）并激活肝脏的未折叠蛋白反应(UPR）。IRE1α是UPR中最保守的分支，作为一种双功能的内质网跨膜蛋白，其可根据ERS的水平和持续时间促进细胞适应或导致细胞凋亡。然而，在过度和慢性的ERS条件下，IRE1α的过度激活将RNase的底物选择性扩展到许多其他mRNA导致细胞凋亡。本研究目的是寻找调控IRE1α的新物质并探索其调控机制。

02

方法

IRE1α含有天然口袋结构，为了调节IRE1α的活性和作用，我们对IRE1α的激酶结构域进行了高通量虚拟筛选，以识别ATP竞争性结合的小分子化合物。为了验证这些小分子化合物的作用，利用IRE1α-XBP1s活性报告载体稳转的细胞系，通过荧光信号强度的变化，进一步区分抑制IRE1α活性的候选化合物。

03

结果

我们发现双香豆素（Dicoumarol）是一种新型IRE1α抑制剂，可以在体外和体内抑制ERS激动剂诱导的IRE1α激活。特别地，在小鼠模型中，双香豆素改善了衣霉素和四氯化碳诱导的急性肝内质网应激引起的肝损伤。

04

结论

双香豆素显示出强大的肝脏保护作用，然而，双香豆素在慢性ERS引起的代谢相关疾病（如肥胖和T2DM）中的作用需要进一步确定。

陈燕铭教授点评

ERS及UPR在代谢性疾病的发生发展中起着重要作用，其中IRE1α是UPR中最保守的分支。IRE1α含有天然口袋结构，为了调节IRE1α的活性和作用，我们对IRE1α的激酶结构域进行了高通量虚拟筛选，发现了一种新的IRE1α抑制剂——双香豆素，可在体外和体内抑制ERS激动剂诱导的IRE1α激活。特别地，在小鼠模型中，双香豆素改善了衣霉素和四氯化碳诱导的急性肝内质网应激引起的肝损伤。因此，双香豆素显示出强大的肝脏保护作用。

通过单核RNA-seq揭示肥胖期间脂肪细胞的代谢异质性

2074-LB

温诗怡，熊娜，陈燕铭，李莎莎，石国军

01

目的

如今，肥胖症的发病率持续上升，但人们对肥胖症的发病机理及其并发症的认识仍然模糊不清。脂肪细胞是新陈代谢平衡的主要组成部分，参与葡萄糖和脂质代谢、激素和脂肪因子的分泌。既往研究表明，脂肪细胞在白色脂肪组织（WAT）中表现出高度异质性。肥胖改变了脂肪细胞的生存环境。因此，为了研究脂肪细胞代谢变化对肥胖相关代谢紊乱的潜在影响，我们通过单核RNA-seq（snRNA-seq）数据和接受减重手术的患者探讨了脂肪细胞的代谢特征。

02

方法

从GEO数据库中获取不同体重患者WAT的snRNA-seq数据，并从基因组中提取与代谢通路相关的基因。利用单细胞数据还原和聚类工具探索脂肪细胞的代谢特征和细胞功能。此外，还在其他公开的批量RNA-seq数据和本临床中心接受减重手术患者的WAT中，验证了脂肪细胞代谢通路和分子靶点表达水平的差异。

03

结果

通过snRNA-seq聚类，可将人类白色脂肪细胞分为13个具有独特代谢特征的亚组。肥胖症患者富含“辅因子和维生素代谢”的脂肪细胞减少，而脂质激素代谢脂肪细胞增加。“辅因子和维生素代谢”特征与瘦素反应途径的活性呈正相关。

04

结论

人类白色脂肪细胞亚群在不同肥胖程度个体的WAT中表现出高度的代谢多样化。我们的研究表明，“辅因子和维生素代谢”可能是肥胖症的一种潜在治疗策略。

陈燕铭教授点评

肥胖已然是全球人类健康的重大威胁，但人们对肥胖症的发病机理及其并发症的认识仍然模糊不清。脂肪细胞是新陈代谢平衡的主要组成部分，参与葡萄糖和脂质代谢、激素和脂肪因子的分泌。我们通过snRNA-seq数据和接受减重手术的患者探讨了脂肪细胞的代谢特征。通过snRNA-seq聚类，可将人类白色脂肪细胞分为13个具有独特代谢特征的亚组。肥胖症患者富含“辅因子和维生素代谢”的脂肪细胞减少，而脂质激素代谢脂肪细胞增加，且“辅因子和维生素代谢”特征与瘦素反应途径的活性呈正相关。我们研究证实，人类白色脂肪细胞亚群在不同肥胖程度个体的WAT中表现出高度的代谢多样化，而“辅因子和维生素代谢”可能是肥胖症的一种潜在治疗策略。