脂肪酸不仅仅是人体的能量来源,同时也参加一系列的生理活动,比如免疫反应和胰岛素分泌。2003年,三个独立的研究小组发现一系列的中长链脂肪酸能够激活孤儿G蛋白偶联受体GPR40。紧接着GPR40被命名为游离脂肪酸受体1 (FFAR1). GPR40仅在高浓度葡萄糖的存在下能够促进胰岛β细胞葡糖依赖性的胰岛素分泌,从而降低了低血糖的风险,因此成为非常重要的治疗2型糖尿病的靶标。了解调控GPR40的信号通路为GPR40生理功能的阐述及糖尿病的药物设计提供理论的基础。因此我们的研究着力于研究GPR40受体激活后内吞的转运机制。我们构建了融合GFP的表达载体,并筛选得到稳定表达GPR40-EGFP受体的单克隆HEK293稳定细胞株。荧光显微镜下观察发现,GPR40-EGFP主要分布在细胞膜上,也有很大部分位于胞内。在配体100μM LA的刺激下,受体分布发生改变,集中到细胞核周围,成点状聚集分布。后期研究发现GPR40的内吞主要通过clathrin依赖型的途径并受arrestin-3的调控。有趣的是,我们发现GPR40受体的本底细胞内表达水平很高,而clathrin和arrestin-3的knockdown并不影响GPR40受体的本底性内吞,暗示GPR40受体配体依赖性和不依赖性的内吞机制并不相同。所有的G蛋白偶联受体都能够促进MAPK的信号级联反应,参与调控细胞增殖和凋亡。促分裂素原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases, MAP激酶,MAPK)链是真核生物信号传递网络中的重要途径之一,其中细胞外信号调节蛋白激酶(extracellular regulated protein, ERK)为MAPK家族重要成员。ERK1/2信号途径对细胞的分裂、迁移和细胞凋亡等起到调控作用,如GLP-1受体信号转导能够通过ERK1/2途径抑制胰岛β细胞的凋亡。糖尿病产生的重要原因之一是胰岛素β细胞的损伤,因此,研究GPR40如何调控ERK1/2途径以及ERK1/2途径是否参与胰岛β细胞的增殖和凋亡过程具有重要的生理意义。第三章的实验研究中,我们着力于解决GPR40介导的ERK1/2磷酸化。通过利用稳定转染GPR40受体的HEK293细胞和内源性表达的β-TC-6细胞,我们发现在HEK细胞中,LA能够通过Ca2+/ PKC和Gi途径激活ERK1/2。考虑到脂肪酸受体的同源性,我们的研究也会给脂肪酸受体家族的其他受体提供参考和依据。