有机溶质转运体OSTα的可变剪接体通过显性抑制性调节作用改善胆汁酸平衡

Bile acid metabolism affects the levels of blood lipid and liver function. Organic solute transporter OSTα-OSTβ participates in bile acid reabsorption. Our preliminary work found an alternative splicing of OSTα, which uses an alternative 3'splice site in exon 8, missing 63bp of nucleotide. The deduced amino acid sequence loses most of the 6th transmembrane (TM) domain of all 7 TMs. We termed it OSTα2, and the original one as OSTα1. Both OSTα1 and OSTα2 were upregulated in the ileums of db/db mice, a murine model of obesity and diabetes. And the OSTα2 to OSTα1 ratio was significantly increased. We supposed that, OSTα2 possesses dominant negative effect on OSTα1. We plan to carry out the following work: ① exam the tissue distribution of OSTα2 in different animals, the expression changes on bile acid load and abnormal lipid metabolism. ② detect the effect of OSTα2 on protein-protein interaction, membrane localization and transport function of OSTα1 and OSTβ in cultured cells. Observe the influence of OSTα2 overexpression on bile acid homeostasis in vivo. By these experiments, we tend to discuss whether OSTα2 has the inhibit effect on OSTα1, to ameliorates bile acid homeostasis, protect liver function, and improve lipid metabolism. The performing of this project may help to investigate the regulation mechanism of bile acid transporter, and provide ideas for liver function protection and lipid metabolism amelioration.

胆汁酸代谢影响血脂水平和肝功能，有机溶质转运体OSTα-OSTβ参与胆汁酸的重吸收。我们前期工作发现一个OSTα的可变剪接体，使用第8外显子内部的可变3'剪接位点，核苷酸序列缺失63bp，造成7次跨膜蛋白的第6次跨膜结构大部分丧失，称为OSTα2（原有序列为OSTα1）。二者在肥胖模型db/db小鼠回肠表达均升高，OSTα2与1的比值增大。我们推测OSTα2对OSTα1具有显性抑制性调节作用，拟开展以下工作：①检测OSTα2在不同动物的组织表达谱，胆汁酸负荷或脂代谢异常时的表达改变；②在细胞水平OSTα2对OSTα1与OSTβ的相互作用、膜定位及转运功能的影响，在整体水平OSTα2过表达对动物胆汁酸稳态平衡的影响，以探讨OSTα2是否可通过抑制OSTα1的转运功能，改善胆汁酸平衡，保护肝功能，改善脂代谢。本课题的开展有助于进一步阐明胆汁酸转运体的调节机制，为保护肝功能和改善脂代谢提供新思路

胆汁酸代谢影响机体血脂水平和肝功能，有机溶质转运体OSTα-OSTβ是胆汁酸重吸收的关键转运体。本研究发现一个OSTα的可变剪接体，使用第8外显子内部的可变3’剪接位点，核苷酸序列缺失63bp，造成7次跨膜蛋白的第6次跨膜结构大部分丧失，称为OSTα2（原有序列为OSTα1）。OSTα2在绝大多数OSTα1表达组织有较低水平表达，先天性肥胖模型db/db小鼠回肠中OSTα1和OSTα2的mRNA表达水平均升高，且OSTα2/OSTα1的比值显著增大。胆总管结扎使回肠中OSTα1和OSTα2的mRNA表达水平均降低，但比值不变。0.5%牛磺胆酸处理小鼠回肠中OSTα1和OSTα2的mRNA表达水平均升高，但比值不变。双分子荧光互补（BiFC）系统及GFP融合蛋白显示，OSTα2自身可形成同源二聚体，主要定位于细胞浆，少量位于细胞膜；OSTα2和OSTβ可形成异源二聚体，主要定位于细胞浆，少量位于细胞膜；OSTα2的加入使OSTα1-OSTβ复合体更多定位于细胞浆，干扰OSTα1-OSTβ复合体的细胞膜转位，干扰其转运体功能的执行。此外还发现OSTβ的突变体OSTβ（K70Q），突变不影响OSTα1和OSTβ（K70Q）的相互作用，但阻碍了OSTα1-OSTβ（K70Q）复合体的膜转位，并且可通过显性负效应干扰正常OSTα1-OSTβ复合体的膜转位。总之本研究通过对OSTα1可变剪接体OSTα2及OSTβ的突变体OSTβ（K70Q）突变体的表达与功能研究，发现机体通过剪接、突变等形式，对OSTα1-OSTβ的转运功能起到微调作用。这些发现有助于进一步阐明胆汁酸转运体的调节机制，为保护肝功能和改善脂代谢提供新思路。

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