促甲状腺激素通过Toll样受体4/Tollip通路调节肝细胞葡萄糖代谢

Thyroid-Stimulating Hormone Regulates the Glucose Metabolism in Hepatocytes via Toll-Like Receptor 4/Tollip Pathway.

作者信息Suqing Bao, Fengbo Li, Lijun Duan, Xia Jiang
PMID41132585
发布时间2025-10-15
DOI10.1155/ije/5528193

实验完整度

包含体外细胞模型(WRL-68)功能验证(葡萄糖摄取、炎症因子)及机制验证(siRNA沉默、过表达、Western blot、RT-PCR)

主要模型

人肝细胞系WRL-68

重点核对

TSH浓度:10 mIU/mL 刺激时间:12小时 胰岛素刺激浓度:100 nM siRNA沉默TSHR、TLR4、Tollip 葡萄糖摄取检测:3H-2-脱氧-D-葡萄糖

摘要

代谢紊乱与甲状腺功能障碍及促甲状腺激素(TSH)的活性密切相关。此前,我们发现亚临床甲状腺功能减退症加重了大鼠肝组织中Toll样受体4(TLR4)信号传导并干扰葡萄糖代谢。在此,我们探讨了TSH在体外影响肝细胞TLR4和葡萄糖代谢的潜在机制。用TSH(0、5、10和20 mIU/mL)刺激肝细胞12小时,其受体促甲状腺激素受体(TSHR)的mRNA水平升高。相反,葡萄糖代谢受到阻断。阻断TSHR后,肝细胞中的葡萄糖代谢得到恢复。此外,TSH处理也激活了TLRs信号传导,TSHR沉默后TLR4及其下游伙伴的表达均降低,表明TSH通过TSHR依赖性机制促进TLR4信号传导。为了探索TLR4与葡萄糖代谢之间的潜在关系,利用siRNA沉默TLR4。沉默TLR4后,葡萄糖代谢显著恢复,表明TLR4参与TSH介导的肝细胞葡萄糖代谢下调。此外,作为TLRs的抑制剂,Tollip也被检测。在TSH处理下,Tollip的表达水平降低。沉默Tollip后,TLR4及其伙伴显著增加,葡萄糖代谢降低。我们的研究表明TSH/TSHR通过TLR4/Tollip通路调节肝细胞葡萄糖代谢。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
TSH如何通过TLR4/Tollip通路调节肝细胞葡萄糖代谢?
核心机制
TSH通过TSHR依赖性机制激活TLR4信号,抑制胰岛素信号通路(降低IRS-1和GLUT2),而Tollip作为TLR4的内源性抑制剂,负向调节此过程。
主要证据
体外培养肝细胞,采用siRNA沉默和质粒过表达,检测葡萄糖摄取、炎症因子及信号蛋白,证明TSH经TSHR调控TLR4/Tollip通路影响糖代谢。
研究意义
为亚临床甲减相关的糖代谢紊乱提供新的机制见解和潜在治疗靶点。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

确定TSH最佳刺激浓度

确定诱导TSHR表达的最佳TSH浓度。

用不同浓度TSH(0、5、10、20 mIU/mL)刺激WRL-68细胞12小时,检测TSHR mRNA水平。

2

检测TSH/TSHR对葡萄糖代谢的影响

验证TSH/TSHR对肝细胞葡萄糖代谢的调节作用。

用TSH(10 mIU/mL)刺激细胞,检测葡萄糖摄取、IRS-1和GLUT2表达,并通过siRNA沉默TSHR观察逆转效应。

3

检测TSH对TLR4信号通路的影响

探究TSH是否上调TLR4信号通路。

检测TSH刺激后TLR4、p-IRAK、p-NF-κB的表达,并通过siRNA沉默TSHR观察其变化。

4

验证TLR4在TSH介导的糖代谢下调中的作用

验证TLR4是否作为TSH介导糖代谢下调的下游介质。

通过siRNA沉默和质粒过表达TLR4,检测炎症因子、胰岛素信号蛋白及血糖摄取。

5

验证Tollip对TSH介导的TLR4信号和糖代谢的调节作用

探究Tollip是否通过抑制TLR4信号来调节TSH介导的糖代谢。

沉默或过表达Tollip,检测TLR4信号通路、炎症因子及胰岛素信号蛋白的表达。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
MEM培养基Gibco--
胎牛血清HyClone--
青霉素Sigma--
WRL-68细胞系ATCCATCC® CL-48™
opti-MEM培养基Gibco--
Lipofectamine 2000转染试剂----
Lipofectamine 2000转染试剂----
IL-6 ELISA试剂盒Cusabio--
TNF-α ELISA试剂盒Cusabio--
TRIzol试剂----
cDNA合成试剂盒Takara Bio--
RT-PCR试剂盒Takara Bio--
BCA蛋白定量试剂盒----
抗TSHR抗体ABclonalA6781
抗TLR4抗体Abcamab13556
抗磷酸化IRAK-1抗体Abcamab112042
抗磷酸化NF-κB p65抗体AffinityAF2006
抗Tollip抗体AffinityDF6925
抗GLUT2抗体BIOSSbs-0351R
抗磷酸化IRS-1-Tyr612抗体Thermo Fisher44-816G
抗GAPDH抗体Abcamab8245
过氧化物酶偶联二抗Zhongshan Golden Bridge Biotechnology--
PVDF膜----
3H-2-脱氧-D-葡萄糖Beijing Yuan Zi Gao Ke Corporation--
促甲状腺激素----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞培养与TSH刺激
WRL-68细胞培养条件(MEM+5% FBS)、TSH浓度(10 mIU/mL)、刺激时间(12小时)
阅读提示:Methods 2.1 和 2.2
siRNA敲低
siRNA序列、转染试剂(Lipofectamine 2000)、转染时间(48小时)
阅读提示:Methods 2.3
过表达
过表达质粒(Tollip或TLR4)、转染试剂(Lipofectamine 2000)、孵育时间(16-24小时)
阅读提示:Methods 2.4
葡萄糖摄取检测
胰岛素浓度(100 nM)、3H-2-脱氧-D-葡萄糖浓度(2 μCi/mL)、孵育时间(30分钟+10分钟)
阅读提示:Methods 2.2.1
蛋白检测
抗体稀释比例、孵育条件(一抗4℃过夜,二抗室温2小时)
阅读提示:Methods 2.7