棕色和米色脂肪激活剂: 潜在的减肥靶标

全球性肥胖症及其代谢疾病已经严重影响人类健康。因此,对其进行治疗变得愈加重要。新近研究表明,激活棕色和米色脂肪可能成为对抗肥胖的有效途径。白色脂肪棕色化可使储存能量的白色脂肪转化为具有类似棕色脂肪产热特性的米色脂肪,来增加耗能,对抗肥胖。本文综述了棕色和米色脂肪激活剂及其作用机制的研究进展,并从纳米技术的角度展望了其在肥胖症治疗中的应用前景。     

4周电针干预对大鼠白色脂肪“棕色化”的影响及其机制*

目的: 以有氧运动作为参照,观察4周电针干预对大鼠白色脂肪“棕色化”的影响,探究其可能的分子机制。方法: 将24只8周龄雄性SD大鼠随机分为安静对照组(Sed组)、有氧运动组(Exe组)、电针组(ElA组),每组8只,每组分别干预4周。Exe组采用65%最大摄氧量强度跑台运动,1 h/d,每周6 d。ElA组采用电针刺激“足三里”和“天枢”穴,20 min/d,每周6 d,每周记录大鼠体重。4周干预结束后,心尖和腹主动脉取血处死,分离双侧腓肠肌、肾周和附睾周围白色脂肪组织并称湿重,检测大鼠体脂含量和血清Irisin的水平,检测大鼠腓肠肌中AMPKα、p-AMPKα、PGC-1α、FNDC5和脂肪组织中UCP1蛋白的表达,检测大鼠棕色脂肪组织脂滴的形态。结果: ①与Sed组相比,从第2周开始,Exe、ElA组大鼠体重的增长明显降低,4周后Exe、ElA组大鼠体重和体脂含量明显降低(P＜0.01),而Exe、ElA组之间未见显著差异(P＞0.05)。②4周干预后,ElA组和Exe组大鼠白色脂肪湿重均明显降低(P＜0.05或P＜0.01)。③Exe和ElA组大鼠的血清Irisin水平明显升高(P＜0.05),Exe、ElA组腓肠肌p-AMPKα/AMPKα、PGC-1α、FNDC5蛋白表达和白色脂肪、棕色脂肪组织中UCP1蛋白表达均明显升高(P＜0.05)。④Exe、ElA组大鼠白色和棕色脂肪组织中脂滴面积明显降低(P＜0.01)。结论: 4周的电针干预,可有效控制大鼠体重,诱导白色脂肪“棕色化”,具有与4周有氧运动近似的减脂效果,其可能是通过AMPKα-PGC-1α-FNDC5-Irisin信号通路,释放Irisin,进而与脂肪组织“crosstalk”,上调UCP1的表达,诱导白色脂肪组织“棕色化”。     

免疫细胞在棕色脂肪产热及白色脂肪棕色化过程中的功能研究进展

肥胖已经成为威胁人类健康的全球性问题,棕色脂肪(Brown adipose tissue,BAT)及米色脂肪因其能够通过产热作用增加能量消耗这一特性,已成为一种备受关注的潜在肥胖治疗方法。近年来的研究发现M2型巨噬细胞(Alternatively activated macrophages,M2 type)能够促进BAT产热和白色脂肪(White adipose tissue,WAT)的棕色化(即米色脂肪的形成过程),但随后的一些研究却得到了相反的结论。到目前为止,M2型巨噬细胞是否参与促进WAT的棕色化过程仍是一个备受争议的话题。主要对M2型巨噬细胞、II型固有淋巴细胞(Type 2 Innate Lymphoid Cells,ILC2s)和嗜酸性粒细胞(Eosinophils)对BAT产热和WAT的棕色化的促进作用,以及M2型巨噬细胞不参与/抑制WAT棕色化这两个方面的研究状况做一综述。     

乳源性复合益生菌促进db/db糖尿病小鼠白色脂肪棕色化的研究

目的研究乳源性复合益生菌对db/db糖尿病小鼠白色脂肪棕色化细胞因子解偶联蛋白1(UCP1)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(PGC1α)、R结构域蛋白16(PRDM16)表达的影响。方法将6周龄的SPF级db/db糖尿病雄性小鼠适应性喂养1周,随机分为糖尿病模型组、罗格列酮组及复合益生菌高剂量组和低剂量组,SC57BL/Ks雄性小鼠为正常对照组,每组8只。血糖仪检测不同时段空腹血糖(FBG)水平,ELISA法检测糖化血红蛋(HbA1c)含量,取各组小鼠皮下白色脂肪组织,HE染色观察脂肪组织形态,用Real time-PCR检测各组白色脂肪组织中UCP1、PGC1α、PRDM16 mRNA表达水平以及Western Blot检测各组脂肪组织中UCP1的表达。结果与模型组相比,复合益生菌组FBG、HbA1c水平明显下降,并且复合益生菌能够明显增加脂肪组织多室脂肪细胞数量,具有棕色化的趋向,并能够显著提高UCP1、PGC1α、PRDM16的mRNA表达和UCP1表达量。结论本研究发现乳源性复合益生菌能够促进白色脂肪棕色化从而改善胰岛素抵抗。     

Cell:瘦素和胰岛素作用于POMC神经元促进白色脂肪棕色化

<正>近日,来自澳大利亚莫纳什大学的Tony Tiganis在国际顶尖期刊cell发表了他们关于瘦素和胰岛素作用于POMC神经元促进白色脂肪棕色化的相关研究成果。文章首次证明瘦素和胰岛素能够协同作用于POMC神经元驱动白色脂肪棕色化以维持机体能量平衡。研究人员指出,瘦素是由脂肪细胞分泌的一种重要的脂肪因子,对能量平衡和体重控制具有重要作用,瘦素能够作用于POMC神经元和NPY/Ag RP神经元以抑制食欲促进能量消耗;胰岛素由β胰岛细胞分泌的一种重要因子,能够作用于肝脏、脂肪、肌肉等多种器官组织以调节血     

京尼平对小鼠棕色和白色脂肪组织UCP1表达的影响

目的:棕色脂肪组织活化和白色脂肪组织棕化是改善减肥的良好策略。本研究利用冷刺激作为阳性对照,观察京尼平对小鼠脂肪组织活化与棕化的作用。方法:8周龄雄性C57BL/6J小鼠30只,随机分为正常对照组、京尼平组、冷刺激组, 每组10只。京尼平组小鼠腹腔注射给予京尼平处理(15 mg/(kg·d),连续9 d),对照组用生理盐水处理,冷刺激组小鼠在室温(22℃±2℃)下处理4 d后,置于4℃环境中进行冷刺激处理5 d(24 h/d)。检测各组小鼠每天摄食量、体重和体温变化,取肩胛下区、腹股沟区及附睾周围部分脂肪组织观察形态学的变化,测定棕色脂肪组织、皮下白色脂肪组织以及内脏白色脂肪组织解偶联蛋白1(UCP1)的表达。结果:与正常对照组相比,京尼平组小鼠白色脂肪湿重下降16%,冷刺激组下降28%,均有明显差异(P＜0.05);京尼平组和冷刺激组白色脂肪组织颜色变深,HE染色显示脂肪细胞内的脂滴变小,数量增加;京尼平组小鼠的皮下、内脏白色脂肪组织和棕色3种脂肪组织中的UCP1表达量均明显增加(P＜0.05)。结论:京尼平通过上调UCP1的表达促进棕色脂肪组织活化和白色脂肪组织棕化,此效应是京尼平降脂减轻体重的作用机制之一。     

自噬调控白色脂肪细胞棕色化的研究进展

脂肪细胞自噬(autophagy)以脂自噬和线粒体自噬的形式存在。细胞通过脂自噬调节脂质代谢,降低脂毒性并为线粒体活动提供原料;通过线粒体自噬控制细胞数量和质量影响细胞的功能。白色脂肪细胞中脂质过度积累及自噬调控异常引起的炎症,可导致肥胖症及其相关代谢疾病的发生。通过白色脂肪细胞棕色化将储能的白色脂肪细胞转变成产热的米色脂肪细胞是防治肥胖症的策略之一,而白色脂肪细胞棕色化过程需要自噬的调控。就目前有关两种形式的自噬在白色脂肪细胞棕色化中的作用、相关信号通路及自噬调节炎症的研究进展做一综述评论,以期为抗肥胖及其相关代谢性疾病研究提供参考依据。     

白藜芦醇抑制小鼠肥胖的功效及相关机制探讨

目的:研究白藜芦醇抑制高脂引起的肥胖的作用机制。方法:将18只C57小鼠随机分为3组,分别为对照组、高脂以及高脂+白藜芦醇小鼠模型,给小鼠喂养一定剂量白藜芦醇(100 mg/kg/d),喂养12周。提取小鼠皮下脂肪细胞,分化成熟,加入白藜芦醇,采用q RT-PCR以及Western blot等方法检测HO-1以及棕色脂肪标志基因的表达。通过q RT-PCR检测小鼠脂肪组织炎症因子、UCP-1以及HO-1的表达。结果:白藜芦醇在体内可以明显抑制高脂引起的肥胖,糖耐量异常,同时促进棕色脂肪标志基因UCP-1,PGC-1以及PRDM16的表达。白藜芦醇还可抑制肥胖小鼠脂肪组织炎症因子的增加以及抗炎蛋白HO-1的表达。在体外分化的成熟的皮下脂肪细胞中,白藜芦醇同样可以促进棕色脂肪标志基因UCP-1,PGC-1以及PRDM16的表达。白藜芦醇通过促进抗炎蛋白HO-1的表达抑制高脂引起的脂肪炎症反应。结论:白藜芦醇可以通过促进白色脂肪棕色化以及抑制慢性低度炎症抑制高脂引起的肥胖、糖耐量异常以及改善胰岛素敏感性。     

脂肪干细胞外泌体对子宫内膜癌HEC-251细胞增殖和凋亡的影响

为了探讨脂肪干细胞外泌体对子宫内膜癌HEC-251细胞增殖和凋亡的影响及分子机制,本研究从人体脂肪组织中分离脂肪干细胞并提取纯化其外泌体。实验分为3组:对照组、脂肪干细胞外泌体组和TGF-β阻断剂组。CCK8检测脂肪干细胞外泌体及TGF-β阻断剂对子宫内膜癌HEC-251细胞活力;流式检测脂肪干细胞外泌体及TGF-β阻断剂对子宫内膜癌细胞凋亡的影响;Western blotting检测脂肪干细胞外泌体及TGF-β阻断剂对子宫内膜癌细胞Smad2、p-smad2、Bcl2和TGF-β蛋白表达水平。CCK8结果显示,脂肪干细胞外泌体能够显著增强子宫内膜癌HEC-251细胞的增殖能力,TGF-β阻断剂能够显著抑制外泌体对子宫内膜癌的增殖促进作用,流式检测结果显示脂肪干细胞外泌体能够显著抑制子宫内膜癌HEC-251细胞的凋亡,TGF-β阻断剂能够显著抑制外泌体对子宫内膜癌的细胞凋亡的抑制作用,Western blotting检测显示脂肪干细胞外泌体能够显著抑制子宫内膜癌HEC-251细胞p-smad2、Bcl2和TGF-β蛋白表达。初步研究表明,脂肪干细胞外泌体通过促进TGF-β/smad通路促进子宫内膜癌HEC-251细胞增殖,抑制细胞凋亡。     

寒冷诱导产热时大鼠棕色脂肪能量代谢相关蛋白谱的变化

棕色脂肪组织(BAT)的生理作用与白色脂肪显著不同,它以产热的形式释放能量而不是将能量以ATP的形式储存．线粒体是在能量代谢和维持细胞稳态中具有重要功能的细胞器．为了更好地了解棕色脂肪中的能量代谢过程,运用双向电泳及质谱相结合的技术,分离了大鼠白色和棕色脂肪线粒体,对其差异蛋白质谱进行了系统分析和鉴定．参与脂肪和氨基酸代谢、三羧酸循环及线粒体呼吸链的蛋白质在棕色脂肪线粒体中的表达明显高于白色脂肪线粒体,在寒冷诱导下这些蛋白质的表达进一步上调．此外,参与辅酶Q合成的一系列COQ 基因在棕色脂肪中经寒冷适应后表达明显上调．该研究表明,辅 酶Q合成的增高在非颤栗性产热中具有重要作用,为进一步了解棕色脂肪特异性的能量代谢提供了新的思路．     

Cell:炎症与白色脂肪棕色化新发现——ILC2调节米色脂肪生成

<正>近日,国际生物学顶尖期刊cell刊登了来自加州大学旧金山分校Ajay Chawla研究小组的一项最新研究成果,他们利用热中性小鼠模型发现激活二型固有淋巴细胞(ILC2)能够调节白色脂肪组织中米色脂肪生成。这一研究成果对于我们了解炎症与肥胖之间的关系,利用促进白色脂肪棕色化治疗肥胖和糖尿病可能有重要意义。研究人员指出,当哺乳动物处于能量过剩状态时,白色脂肪会发生增生和肥大,以储存过剩的能量。相比之下,当进行冷冻刺激,会诱导白色     

脂肪间充质干细胞来源外泌体的功能

外泌体是细胞外膜质纳米囊泡,将蛋白质、核酸(DNA和RNA)转运到靶细胞中,介导局部和系统的细胞间通信,从而改变受体细胞的行为。这些小泡在许多生物功能中发挥重要作用,如脂肪合成、免疫调节、神经再生和肿瘤调节等。脂肪间充质干细胞目前被认为是细胞治疗和再生医学领域中一种功能丰富的工具,可产生和分泌多种外泌体,继承细胞的多种功能。本文主要介绍来自脂肪间充质干细胞的外泌体特点,描述其在不同生物学过程中的作用,总结最新研究成果,为脂肪间充质干细胞来源外泌体的研究提供理论依据。     

组蛋白H3甲基转移酶Ezh2与小鼠脂肪细胞分化关系研究

目的:探索组蛋白H3K27me3甲基转移酶Ezh2对小鼠白色、棕色和米色脂肪细胞分化的影响。方法:构建诱导型Ezh2全身敲除小鼠(Ezh2~(flox/flox) CAGcre)并于6周龄时腹腔注射他莫昔芬诱导敲除,以同窝、同性别、相同基因型假诱导(腹腔注射玉米油)小鼠作为对照。诱导完成后在光镜下观察脂肪细胞形态,采用Western Blot法检测脂肪组织中H3K27me3、Ezh2和Ucp1的蛋白表达量。采用Realtime PCR法检测不同部位脂肪组织的脂肪分化相关基因(Pparγ、Adipoq和Fabp4)、棕色脂肪标志基因(Ucp1、Cidea和Prdm16)和米色脂肪标志基因(CD137、Tmem26和Tbx1)的表达。检测敲除组小鼠的冷耐受能力,并予以高脂饮食诱导肥胖,观察小鼠体重增长情况、诱导结束后小鼠的糖耐量和胰岛素敏感性指标。结果:Ezh2敲除小鼠Ezh2和H3K27me3的蛋白含量降低,背部棕色脂肪细胞脂滴明显小于对照组,Ucp1的基因和蛋白表达明显高于对照组(P0.05);敲除组小鼠白色脂肪细胞分化较差,米色脂肪分化增加,米色脂肪的Ucp1和Tbx1基因表达增加(P0.05)。敲除小鼠可以更好地耐受冷刺激,并抵抗高脂饮食诱导的肥胖和胰岛素抵抗。结论:Ezh2在体内促进白色脂肪细胞的分化,抑制棕色和米色脂肪细胞分化。     

干细胞外泌体对内皮细胞增殖迁移和血管生成的影响

[目的]探究脂肪间充质干细胞来源的外泌体对人脐静脉内皮细胞的迁移和血管生成的影响。[方法]利用超速离心法提取脂肪间充质干细胞来源的外泌体;通过透射电子显微镜观察外泌体的形貌;通过免疫印迹法检测外泌体的标志蛋白;通过动态光散射法检测外泌体水合粒径;通过CCK-8法检测外泌体对HUVECs增殖的作用;通过划痕实验和Transwell实验检测外泌体对HUVECs迁移的影响;通过血管生成实验评估外泌体诱导HUVECs生成血管的能力。[结果]脂肪间充质干细胞外泌体的平均水合粒径约为151.9±12.3 nm,含有外泌体的标志蛋白CD63、TSG101。外泌体浓度为30μg/mL时,共孵育48 h后,EXO组HUVECs的增殖率高于NC组14%;划痕实验中NC组的平均迁移率约为0.45±0.05,EXO组约为0.63±0.05,EXO组的迁移率显著高于NC组约为0.18±0.07,而Transwel中48 h时NC组的单位面积平均转移细胞数约为167±24,EXO组约为728±49。4 h的成血管实验显示外泌体组管的NC组平均结点数约为495±52,EXO组约为658±76;NC组单位图像平均分支...     

MicroRNA调控动物脂肪细胞分化研究进展

脂肪组织不仅在维持机体能量代谢和稳态上发挥重要作用,同时也是重要的内分泌器官。脂肪细胞分化是由间充质干细胞(Mesenchymal stem cells, MSC)向成熟脂肪细胞分化的复杂生理过程,该过程由大量转录因子、激素、信号通路分子协同调控。miRNA作为内源性非编码RNA,主要通过抑制转录后翻译等机制来调控基因表达。近年来越来越多的证据表明miRNA通过调控脂肪细胞分化相关的转录因子和重要信号分子进而影响动物脂肪细胞的分化和脂肪形成。本文对miRNA影响动物白色、棕色和米色脂肪细胞分化的作用机制及其相关调控通路和关键因子进行了归纳总结,以期为肥胖等代谢性疾病的治疗提供一定的理论指导和新的治疗思路。     

白色脂肪棕色化调控途径的研究进展

肥胖及其代谢综合征已成为危害人类健康的公共卫生问题,因此,安全有效的减脂方式成为当今医学研究的热点之一。白色脂肪棕色化概念的提出,开辟了减肥的新方向。研究发现过氧化物酶体增殖物激活受体(PPARs)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(PGC-1α)和锌指蛋白16(PRDM16)在白色脂肪棕色化的过程中发挥核心转录调控作用。内分泌调节、神经调节都通过这些蛋白调控脂肪棕色化的功能,另外,越来越多的micro RNA也被证实参与其中。因此,相关调控机理的探讨,有望为肥胖、糖尿病等代谢性疾病的预防和治疗提供新的作用靶点。     

脂肪组织外泌体与机体其他组织互作研究进展 *

脂肪作为机体内最大的分泌器官,可以通过释放激素,细胞因子等调节其他的组织器官.近年来研究发现,脂肪组织可以释放外泌体并通过体液循环传递信号至其他组织器官,调节其靶器官的生理功能,且针对不同的靶器官,外泌体会产生不同的作用效果.机体的稳态是各组织间相互作用的结果,外泌体的发现,为脂肪组织与其他组织互作提供了稳定的物质基础,但是,脂肪外泌体的作用依旧存在着许多未知效果.从脂肪组织外泌体的发现,鉴定,以及脂肪外泌体与肝脏,肌肉和其他组织器官的相互作用等方面进行综述,为脂肪外泌体的研究提供理论依据,以便更好地探索生命的奥秘.     

脂肪组织外泌体与机体其他组织互作研究进展

脂肪作为机体内最大的分泌器官,可以通过释放激素、细胞因子等调节其他的组织器官。近年来研究发现,脂肪组织可以释放外泌体并通过体液循环传递信号至其他组织器官,调节其靶器官的生理功能,且针对不同的靶器官,外泌体会产生不同的作用效果。机体的稳态是各组织间相互作用的结果,外泌体的发现,为脂肪组织与其他组织互作提供了稳定的物质基础,但是,脂肪外泌体的作用依旧存在着许多未知效果。从脂肪组织外泌体的发现、鉴定,以及脂肪外泌体与肝脏、肌肉和其他组织器官的相互作用等方面进行综述,为脂肪外泌体的研究提供理论依据,以便更好地探索生命的奥秘。     

脂肪源性外泌体在动脉粥样硬化病理进展中的作用

动脉粥样硬化是一种病因复杂的血管壁慢性炎症性疾病,近年来其发病率持续增高,肥胖和糖尿病是其公认的危险因素。脂肪组织作为机体内重要的代谢器官,同时亦具有强大的内分泌功能。在肥胖和糖尿病情况下,脂肪组织来源的多种细胞因子及外泌体介导了器官、细胞间的信息交流,参与多种疾病的发生和发展。外泌体作为细胞间重要的通讯媒介,调控多种心血管疾病病理进程,与动脉粥样硬化密切相关。本文围绕动脉粥样硬化病理进程中的内皮功能障碍、炎症反应、脂质代谢紊乱和胰岛素抵抗四个重要的病变过程,就脂肪源性外泌体的作用机制展开综述,以期为该疾病的研究和诊疗提供参考。     

棕色脂肪组织分化及调控的研究进展

棕色脂肪组织是哺乳类动物存在的另一种特殊类型的脂肪,通过线粒体氧化呼吸链解偶联作用,释放热能。近年研究发现,儿童时期乃至成人中仍存在代谢活跃的棕色脂肪。本文总结了棕色脂肪组织分化、组织结构、生理功能及其调节机制的研究进展,以阐明棕色脂肪组织在能量代谢中的作用和机制,从而为肥胖及其相关疾病的防治提供新的途径。