【研究目的】2型糖尿病是全球性公共卫生问题。目前研究表明,肝脏胰岛素抵抗是2型糖尿病发病机制的主要环节,其最明显的病理生理特点就是肝脏糖脂代谢发生紊乱导致肝糖输出增多和肝脏脂肪堆积,其中糖异生及脂肪合成的作用尤显著。因此,有效的抑制肝脏过度糖异生和脂肪合成,是治疗胰岛素抵抗、2型糖尿病的重要靶标之一,深入探求肝脏糖脂代谢调控的分子机制已成为当前的研究热点。PTG又称糖原靶向蛋白,是蛋白质磷酸酶1（PP1）家族的一员,可通过催化已经磷酸化的蛋白质分子发生去磷酸化而发挥作用。既往研究显示,其可通过调控核糖体S6蛋白激酶和糖原合成酶等多种蛋白的去磷酸化影响肝脏及骨骼肌的糖原代谢。然而,除了调节肝糖原代谢外,PTG是否参与肝脏糖异生及脂肪代谢的调控尚未明确。本研究拟通过体内外实验探讨PTG对肝脏糖脂代谢的作用及其分子机制。【研究方法】体内实验:利用高脂喂养联合小剂量链脲佐菌素（STZ）构建2型糖尿病模型,PTG基因过表达或敲减腺病毒干预,采用葡萄糖耐量试验、胰岛素兴奋试验、丙酮酸耐量试验、肝脏糖原PAS染色、糖原含量测定、肝脏甘油三酯（TG）含量测定、肝脏HE染色、血脂分析等方法探讨PTG对糖异生、糖原以及脂肪代谢的影响;荧光定量PCR及蛋白印迹实验等方法观察PTG对肝脏糖脂代谢关键基因表达的影响;免疫荧光法检测PTG对叉头转录因子1（FOXO1）核转位的影响。体外实验:培养小鼠肝细胞株AML-12,c AMP干预构建糖异生细胞模型,分别予PTG敲减或过表达腺病毒干预后,荧光定量PCR及蛋白印迹实验等方法观察PTG对肝脏糖脂代谢关键基因表达的影响。油红O染色实验观察PTG对肝细胞脂滴形成的影响。构建含磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（PEPCK）启动子的荧光素酶报告基因质粒PEPCK-luc,双荧光报告基因检测荧光素酶的活性。【研究结果】（1）结果显示,PTG主要在肝脏、肌肉组织中表达。在饥饿状态,小鼠肝脏组织PTG及糖异生相关基因PEPCK、葡萄糖-6-磷酸酶（G6Pase）等表达均显著增高,再进食后,C57BL/6J小鼠肝脏组织PTG、PEPCK及G6Pase等表达显著下降;db/db糖尿病小鼠肝脏PTG显著增高,同时PEPCK、G6Pase等基因表达也显著增加。（2）将糖尿病模型鼠肝脏PTG基因特异性敲减后,结果发现,血糖水平逐渐下降,胰岛素敏感性提高,糖耐量及丙酮酸耐量明显改善,糖异生关键酶PEPCK及G6Pase的表达水平显著下降。在AML-12细胞,PTG敲减腺病毒干预可显著抑制PEPCK和G6Pase的表达。（3）将糖尿病模型鼠肝脏PTG基因特异性过表达后,结果发现,血糖水平升高,葡萄糖耐量明显受损,PEPCK、G6Pase的表达水平显著升高。在AML-12细胞,PTG过表达腺病毒干预可显著促进PEPCK和G6Pase的表达。（4）机制研究发现,敲减PTG可显著升高FOXO1的磷酸化水平,促进FOXO1的核外移。过表达PTG则显著降低了FOXO1的磷酸化水平,促进FOXO1的核移位。双荧光报告基因检测结果显示PTG可显著促进FOXO1上调糖异生关键基因PEPCK的荧光素酶活性。此外,研究结果还发现,PTG过表达对糖异生的促进作用可被FOXO1抑制剂AS1842856所阻断,敲减PTG对糖异生的抑制效应可被FOXO1过表达逆转。（5）PTG敲减显著降低了糖尿病模型小鼠血循环和肝脏TG水平,减轻肝脂肪变性;同时肝脏脂肪酸合成关键基因胆固醇调节元件结合蛋白1（SREBP1）和甘油三酯合成关键酶二酰基甘油酰基转移酶2（DGAT2）的表达水平显著下降。细胞水平也同样发现,敲减PTG显著抑制了AML-12细胞脂滴形成,抑制SREBP1、DGAT2、乙酰辅酶A羧化酶（ACC）和脂肪酸合成酶（FAS）等基因的表达。（6）PTG过表达显著升高了糖尿病模型小鼠血循环和肝脏TG水平,加剧肝脂肪变性;同时肝脏SREBP1和DGAT2的表达水平显著升高。细胞水平也同样发现,过表达PTG可显著促进SREBP1、DGAT2、ACC和FAS等基因的表达。【研究结论】本研究结果首次发现PTG可使FOXO1发生去磷酸化,促进肝脏糖异生途径关键催化酶的转录,进而促进肝脏糖异生;此外,还可促进DGAT2和SREBP1及其靶基因ACC、FAS等的表达从而促进脂肪从头合成。这些结果共同揭示PTG与肝脏糖脂代谢异常之间的关系密切,可能是导致肝脏糖脂代谢异常相互影响的重要蛋白,为抗2型糖尿病的药物研发提供实验和理论基础。