KLF转录因子家族与脂肪细胞分化

Kruppel样转录因子（Kruppel-like factors, KLF）是一类具有锌指结构的转录因子,其典型结构特征是在其羧基端具有3个C2H2锌指结构. KLF广泛参与细胞增殖、凋亡、分化以及胚胎发育等多个生命活动的调控. 近年来脂肪细胞分化研究的结果显示,KLF家族的多个成员参与脂肪细胞分化过程的调控,既有促进脂肪细胞分化的,也有抑制脂肪细胞分化的. 其中KLF4通过与Krox20协同作用,激活C/EBPβ（CCAAT-enhancer-binding protein β）基因表达,促进脂肪细胞分化;KLF5和 KLF15都通过直接结合到氧化物酶增殖体激活受体γ（peroxisome proliferator-activated receptor γ, PPARγ）基因的启动子,激活PPARγ基因表达,促进脂肪细胞分化;而KLF6则通过抑制前脂肪细胞因子（pre-adipocyte factor 1, PREF1）基因表达,促进脂肪细胞分化. 抑制脂肪细胞分化的KLF2通过结合于PPARγ的启动子,抑制PPARγ基因表达,从而抑制脂肪细胞的分化;KLF3通过募集辅助抑制因子C-末端结合蛋白（c-terminal binding protein, CtBP）形成KLF3 CtBP抑制复合体,结合于C/EBPα（CCAAT-enhancer-binding protein α）基因的启动子,抑制C/EBPα表达,进而抑制脂肪细胞的分化;KLF7通过抑制葡萄糖转运蛋白2（glucose transporter2,GLUT2）基因的表达抑制脂肪细胞的成熟. 本文综述这些KLF转录因子在脂肪细胞分化过程的作用及其作用的机制.     

舒林酸调节IKK通路对3T3-L1细胞IRS-1酪氨酸磷酸化的影响

目的探讨舒林酸通过调节IKK通路对分化成熟3T3-L1细胞胰岛素受体后信号转导蛋白胰岛素受体底物1（IRS-1）蛋白酪氨酸/丝氨酸（Tyr/Ser）残基磷酸化表达的影响。 方法用地塞米松、IBMX和胰岛素三联培养诱导3T3-L1前脂肪细胞分化为成熟脂肪细胞,油红O染色观察脂肪细胞形态。诱导分化成熟的脂肪细胞如下分组干预,实时荧光定量PCR检测不同浓度炎症因子IL-1 β（0,1,10,100 ng/ml）和（或）不同浓度IKK特异阻断剂舒林酸（0,0.1,1,10 mmol/L）对诱导分化成熟的脂肪细胞IKK通路激活状态的影响。Western Blot检测IL-1β和（或）舒林酸对诱导分化成熟的脂肪细胞IRS-1酪氨酸/丝氨酸残基磷酸化状态的影响。采用单因素方差分析进行统计学分析。 结果实时荧光定量PCR和Western Blot结果显示,IL-1β 10 ng/ml组诱导成熟脂肪细胞IKKβ mRNA较对照组相对表达水平增加,分别为[（2.85±0.16）﹪,（1.00±0.12）﹪,P < 0.01];而IRS-1酪氨酸的磷酸化相对表达量较对照组下降,分别为[（0.72±0.26）﹪,（1.00±0.24）﹪,P < 0.01]。进一步予舒林酸（1?mmol/?L、10?mmol/L）干预后较对照组显著逆转IL-1β诱导脂肪细胞IRS-1酪氨酸磷酸化的表达水平,分别为[（1.72±0.16）﹪,（1.90±0.08）﹪,（1.00±0.13）﹪,P < 0.01],同时下调IRS-1丝氨酸磷酸化的表达水平[（0.79±0.16）﹪,（0.66±0.08）﹪,（1.00±0.10）﹪,P < 0.05]。 结?论IL-1β通过促进诱导分化成熟脂肪细胞IKKβ的表达,激活脂肪细胞IKK炎症通路,抑制脂肪细胞IRS-1酪氨酸残基磷酸化的表达,舒林酸通过调节脂肪细胞IRS-1酪氨酸/丝氨酸残基磷酸化的表达,改善脂肪细胞胰岛素受体后信号转导。     

c-Jun/激活蛋白-1活性调节研究进展

转录因子激活蛋白-1(AP-1)对细胞增殖、细胞存活与细胞凋亡等重要生理过程具有调控作用,其核心组成成分是c-Jun.c-Jun活性从转录调控、翻译后调控（主要是磷酸化调节）和相互作用蛋白质调节等三个水平受到正负向调控.其分子内8个位点可被JNK1、GSK3、CKII、Abl等激酶磷酸化.通过N端的转录激活结构域和C端的碱性亮氨酸拉链区,c-Jun可与bZIP类转录因子、辅助激活因子和其他一些蛋白质直接相互作用而被调控.另外一些分子可通过CBP、JAB1等重要辅助激活因子的介导间接调控AP-1的活性,共同构成AP-1活性调节的复杂网络.     

脂肪细胞分化的转录调控

脂肪细胞的分化是由几个转录因子协同调节的,其中最主要的是Ｃ／ＥＢＰ（ＣＡＡＴ／ｅｎ－ｈａｎｃｅｒｂｉｎｄｉｎｇｐｒｏｔｅｉｎ）家族和ＰＰＡＲ（ｐｅｒ－ｏｘｉｓｏｍｅｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｏｒａｃｔｉｖａｔｅｄｒｅｃｅｐｔｏｒ）家族的转录调控因子。Ｃ／Ｅ...     

蛋白质磷酸化与基因转录的调节

蛋白质磷酸化与基因转录的调节敖世洲（中国科学院上海生物化学研究所,２０００３１）基因的转录受顺式作用元件和反式作用因子的控制,涉及很多蛋白质与ＤＮＡ,蛋白质与蛋白质之间的复杂反应,在这些反应中,蛋白质的磷酸化与去磷酸化起着重要的调节作用。在已详细研究的转录因子中,都存在磷酸化与非磷酸化的两种形式。磷酸化对转录因子的活性调节主要在三个水平上起作用：控制转录因子从细胞质到细胞核的运转,影响转录因子与特异DNA序列的结合, 调节蛋白质因子转录激活区与其他因子的作用。     

Errα通过抑制β-Catenin促进猪前体脂肪细胞成脂分化

雌激素相关受体α（Errα）和Wnt/β-Catenin 信号通路都能够调控成脂分化.研究表明Errα和wnt/β-Catenin信号通路之间存在互作,β-联蛋白（β-Catenin）是Wnt/β-Catenin 信号通路的关键因子. 为了研究Errα和β-Catenin在脂肪生成中的相互作用,在293A细胞中包装得到Errα腺病毒并侵染猪前体脂肪细胞. LiCl 和XCT790被用于不同处理的猪前体脂肪细胞. 蛋白质印迹实验发现,在成脂分化过程中,Errα表达升高,β-Catenin表达降低. 显微观察绿色荧光发现,Errα腺病毒能够侵染猪前体脂肪细胞. 蛋白质印迹实验显示,在猪前体脂肪细胞中,Errα腺病毒促进Errα表达,XCT790抑制Errα表达. 油红O染色结果表明,β-Catenin抑制成脂分化,而Errα通过抑制β-Catenin促进成脂分化. 进一步的蛋白质印迹实验表明,在猪前体脂肪细胞成脂分化过程中,LiCl能够稳定β-Catenin表达,Errα抑制β-Catenin表达. 这些发现提示,Errα通过抑制β-Catenin表达来促进成脂分化.     

绿原酸在小鼠3T3-L1前脂肪细胞分化进程中的作用

目的：探讨绿原酸（CGA）对小鼠3T3-L1前脂肪细胞分化的影响。方法：培养小鼠3T3-L1前脂肪细胞,分别设置空白对照组（CG）、阳性对照组罗格列酮组（RG）、阴性对照组GW9662组 （GG）和绿原酸组（CGA）。油红O染色观察小鼠3T3-L1前脂肪细胞分化后的细胞形态变化以及脂滴形成情况;组织细胞甘油三酯（TAG）酶法测定各组分化后的细胞TAG积累量;实时荧光定量PCR技术（qPCR）检测小鼠3T3-L1前脂肪细胞在分化过程中关键基因PPARγ2 mRNA表达水平。结果：CGA组被油红O染色的区域大于CG组和GG组,但CGA组颜色没有RG组鲜艳,且脂滴形状也与RG组存在差异。CGA组TAG积累量低于CG组和RG组,与CG组比较无显著性差异（P>0.05）,但与RG组比较有显著性差异（P<0.05）。在分化过程中,CGA组和RG组PPARγ2 mRNA的表达量高于CG组和GG组,有显著性差异（P<0.01）,GG组PPARγ2 mRNA的表达量自细胞分化第4d起低于CG组,有显著性差异（P<0.01）。结论：CGA可以促进小鼠3T3-L1前脂肪细胞的分化,同时降低分化后成熟脂肪细胞中TAG的积累量,其机制与分化相关因子PPARγ2的表达有关。     

非神经元型胆碱能系统在（前）脂肪细胞的表达及nAChRα7功能状态对前脂肪细胞Visfatin基因表达的影响

原核生物、真核生物、植物体的非神经细胞和组织中,尤其是多种免疫活性细胞中,均证实乙酰胆碱酯酶（acetylcholinesterase,AChE）、胆碱乙酰转移酶（choline acetyltransferase,ChAT）和乙酰胆碱受体（acetylcholine receptor, AChR）各亚型在内的胆碱能系统组分的存在,其中烟碱样乙酰胆碱受体α7（nicotinic acetylcholine receptor α7,nAChRα7）是烟碱样胆碱能抗炎通路（nicotinic anti-inflammatory pathway）中重要的分子核心机制,同时也是机体限制宿主防御反应扩大的内源性抗炎机制之一. 本文旨在探讨（前）脂肪细胞上非神经元型胆碱能系统是否存在及初步揭示烟碱样胆碱能受体α7对前脂肪细胞功能的影响. 以体外培养的3T3-L1前脂肪细胞为研究对象,采用免疫组化和蛋白质免疫印迹技术,分别检测前脂肪细胞和成熟脂肪细胞中乙酰胆碱酯酶、胆碱乙酰转移酶和烟碱样乙酰胆碱受体α7的3种胆碱能系统主要组分的蛋白表达. 另将前脂肪细胞分为给予广谱烟碱样乙酰胆碱受体激动剂尼古丁、特异性烟碱样乙酰胆碱受体α7激动剂氯化胆碱及特异性烟碱样乙酰胆碱受体α7拮抗剂甲基牛扁亭碱干预12 h、24 h、36 h,并设立相应处理时间的空白对照组,逆转录聚合酶链反应检测前脂肪细胞visfatin mRNA表达情况. 免疫组化染色可见前脂肪细胞中AChE、ChAT及AChRα7均有阳性表达;蛋白免疫印迹检测进一步半定量证实了前脂肪细胞和成熟脂肪细胞中AChE、ChAT及AChRα7的蛋白表达;拮抗剂甲基牛扁亭碱(10⁶～10⁴mol/L)时间、剂量依赖性上调前脂肪细胞visfatin mRNA表达(1.3～1.55fold,P<0.01),与对应空白对照组相比,存在显著性统计学差异; 加入不同剂量的尼古丁和氯化胆碱,则前脂肪细胞中visfatin mRNA表达水平与对应空白对照组相比,均不同程度地下降,其中以氯化胆碱的抑制效应更为显著. 前脂肪细胞与成熟脂肪细胞中均存在有独立的胆碱能体系,其中AChRα7很可能在调节脂肪细胞因子分泌及肥胖相关的病理生理过程中发挥重要作用.     

蛋白质的入核运送和它在基因表达中的调节作用

蛋白质进入细胞核是由蛋白质分子内部的核定位信号（nuclear localization signal, NLS）引导的.NLS蛋白首先与NLS受体结合,然后在多种胞浆因子及核孔复合物蛋白的作用下穿过核孔、转位入核.蛋白质上存在NLS并不一定总能够引导蛋白质入核.当NLS被修饰或遮掩时,它们便不能被核转运装置所识别.因而,NLS的遮掩被解除之前,蛋白质一直被扣留在胞浆中.以调节转录因子的入核运送来控制转录因子的活性是基因表达调节的一个新概念,也是细胞生长和分化的另一水平的调节.     

人源FGF-21在脂肪细胞糖代谢中的作用

近年来研究发现,成纤维细胞生长因子(FGF)-21是一种新的代谢调节因子.为了深入研究人源FGF-21（hFGF-21）的生物活性,本实验利用SUMO高效表达载体,高效表达成熟的hFGF-21,并利用小鼠3T3-L1脂肪细胞检测hFGF-21的糖代谢活性．实验结果表明,hFGF-21可促进脂肪细胞的葡萄糖吸收,且葡萄糖吸收效率呈剂量依赖性．hFGF-21作用4 h即可促进脂肪细胞糖吸收,其活性可持续24 h以上．hFGF-21与胰岛素共同作用的葡萄糖吸收效果,明显优于它们的单独作用结果,说明hFGF-21与胰岛素发挥协同作用．脂肪细胞经hFGF-21预处理后,显著增加了胰岛素促进脂肪细胞吸收葡萄糖的效率,说明hFGF-21可以增加胰岛素的敏感性．本实验为临床应用hFGF-21治疗糖尿病,增加胰岛素敏感性提供了依据．     

Rheb过表达在前体脂肪细胞株3T3-L1分化中的作用

目的:利用前体脂肪细胞株3T3-L1细胞观察mTOR(mammalian target of rapamycin)信号通路中上游调控因子Rheb(Ras homolog enriched in brain)对其分化的影响。方法:利用高表达Rheb的基因重组质粒转染前体脂肪细胞株,3T3-L1。通过蛋白质免疫印迹实验鉴定质粒成功转染细胞后,诱导该细胞脂肪分化。予以分化第8天的3T3-L1细胞油红染色,并检测细胞内甘油三酯的含量。另外,我们用Western blot方法检测脂肪细胞特异性转录因子PPAR-γ(Peroxisome proliferator-activated receptor-γ)和C/EBP-α(CCAAT-enhancer-binding protein-α)的表达情况来研究Rheb在脂肪细胞分化过程中的作用。结果:我们成功构建了高表达Rheb的3T3-L1细胞株,发现高表达Rheb后可以促进脂滴的生成,油红O染色有显著区别,与对照组相比Rheb高表达组的三酰甘油含量明显升高(P0.05);C/EBP-α和PPAR-γ等脂肪细胞特异性的转录因子蛋白表达量与对照组相比也均有升高(P0.05)。结论:Rheb基因作为mTOR通路上游调控因子,可以促进脂肪细胞的分化。     

TGF-β1通过激活Smad信号途径抑制PI3K/AKT信号介导的BMSC成脂分化

转化生长因子β1 (TGF-β1) 是参与骨髓间充质干细胞（BMSCs）脂肪定向分化的重要调节因子,其具体的调节机制尚不清楚. 本研究证明,BMSCs在体外分化为脂肪细胞的过程中, TGF-β1的基因表达显著下调,重组TGF-β1能够抑制BMSCs体外脂肪细胞定向分化,其分化的标志蛋白C/EBPβ和αP2的表达水平显著降低. TGF-β1在激活Smad信号通路的同时,还抑制胰岛素(脂肪分化的主要诱导剂)对PI3K/Akt信号通路的激活.加入Smad特异性阻断剂后,C/EBPβ和αP2的诱导表达恢复正常,同时PI3K/Akt信号通路的活化亦得以恢复. 结果提示,TGF-β1可通过Smad信号通路干扰脂肪细胞分化的核心信号通路-PI3K/Akt的活化,从而实现对BMSCs脂肪分化的抑制.该研究结果为肥胖等导致的心血管疾病或Ⅱ型糖尿病等的临床治疗提供有价值的参考.     

线粒体抗病毒蛋白对先天免疫的影响

病毒感染启动宿主先天免疫反应是通过激活转录因子NF-κB和干扰素调节因子3（IRF-3）,它们协同调控Ⅰ型干扰素的表达。病毒在复制过程中产生的复制中间体双链RNA作为一个病原相关分子模式,被细胞内具有RNA解旋酶活性的维甲酸诱导基因Ⅰ（RIG-1）编码蛋白检测到。线粒体抗病毒蛋白（MAVS）作为一个接头蛋白,在RIG-1信号通路的下游和NF-κB、IRF-3信号通路的上游扮演着重要的角色。MAVS通过其疏水跨膜结构域定位在线粒体外膜上,是线粒体中发现的第一个与先天免疫相关的蛋白质,将线粒体和先天免疫联系在一起。     

干扰Sirt2促进C2C12成肌细胞分化

Sirt2是组蛋白去乙酰化酶(HDAC III)家族成员之一, 对细胞周期、自噬、脂肪细胞分化、神经细胞存活等生物学过程的调节发挥重要作用. 目前,Sirt2在肌肉发育过程中的研究尚未见报道.本文通过构建Sirt2慢病毒干扰载体,侵染C2C12成肌细胞,并用细胞免疫荧光化学、real-time PCR 和Western印迹方法,检测其对成肌分化标志基因及相关信号通路因子的影响. 结果显示,干扰质粒shRNA 663处理C2C12细胞后,Sirt2 mRNA及蛋白质表达水平与对照相比显著下调(P<0.01);C2C12细胞分化第4 d,MyoD,MyoG,MyHC mRNA及蛋白质表达均显著增加(P<0.01); PI3K,AKT,FoxO1磷酸化水平明显升高. 结果表明,Sirt2可通过PI3K/AKT/FOXO1信号通路来促进成肌细胞分化,是肌生成的一个潜在调节因子.     

3T3-L1前体脂肪细胞分化过程中G蛋白偶联受体48的表达研究

目的 观察G蛋白偶联受体48（GPR48）、过氧化物酶体增殖体激活受体g2（PPARγ2）和CCAAT增强子结合蛋白α（C/EBPα）基因在小鼠胚胎成纤维细胞（3T3-L1）前体脂肪细胞诱导分化过程中不同时段表达水平的变化,探讨GPR48在脂肪细胞分化过程的作用。方法 体外培养3T3-L1前体脂肪细胞诱导分化为成熟脂肪细胞,在分化不同时段（第0~14天）,采用Real-timePCR技术检测脂肪细胞中GPR48、PPARγ2和C/EBPα基因信使核糖核酸（mRNA）的表达水平。结果 GPR48基因在3T3-L1前体脂肪细胞诱导分化第2天和第3天表达显著上调,差异均有统计学意义（t=4.12,P=0.015;t=6.21,P=0.003）,分化第6~14天与分化前表达无差异。PPARγ2表达在诱导分化后明显上调,分化第6天达高峰,第10~14天持续处于较高水平并趋于稳定,与诱导前期相比各时段间表达水平差异均有统计学意义（t在4.17~22.65间,P均〈0.01）。C/EBPα表达在诱导分化后明显上调,分化后第3天达高峰,第6~10天持续保持在较高水平,与诱导前期相比各时段表达水平差异均有统计学意义（t在4.38~13.87间,P均〈0.01）,第14天趋于下调,与分化前比较无差异。GPR48基因表达高峰早于PPARγ2和C/EBPα。结论 在3T3-L1脂肪细胞分化过程中PPARγ2和C/EBPα表达变化与脂肪细胞分化、脂质积聚过程相一致。GPR48基因表达高峰早于PPARγ2和C/EBPα,可能参与了脂肪细胞分化的早期过程。     

矽肺成纤维细胞增生因子的纯化及分析

过去的研究资料充分证明,巨噬细胞和由巨噬细胞释放的可溶性因子在矽肺纤维化过程中起着重要的调节作用。然而,对这种调节矽肺纤维化过程的蛋白因子的理化特性迄今还知道得很少。本研究采用矽肺大鼠肺泡巨噬细胞体外培养的方法获得其培养上清液,实验证明,该上清液可以促进体外培养的成纤维细胞对~3H-TdR和~3H-脯氨酸的摄取。我们从巨噬细胞上清液中分离纯化出一种具有促进成纤维细胞增殖能力的蛋白质因子。该因子在聚丙烯酰胺凝胶电泳上显示单个带谱,在SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳上测得分子量为66kD,在pH3-11的等电聚焦电泳上测得该因子的等电点为4.72。我们认为这种具有成纤维细胞增生因子活性的蛋白质可能就是在矽肺纤维化过程中刺激成纤维细胞增殖和胶原合成的调节因子。     

PC12细胞的PSI诱导性包含体富集了真核细胞翻译因子

路易小体(Lewy body, LB),位于神经细胞核周(perikaryon)的嗜酸性包含体(eosinophilic inclusion),含有广泛的蛋白质组分,其中一部分是组成型蛋白质(consistent organization),另外一部分则是选择型蛋白质(selective composition).为了在体外获得LB中未知蛋白质的新线索,通过人工合成蛋白酶体抑制剂PSI（proteasomal inhibitor, 10 μmol/L）作用PC 12细胞48 h,使其产生嗜酸性（staining for eosin）和抗α-synuclein阳性（immunostaining for α- synuclein）的PSI诱导性包含体（PSI-induced inclusion）,通过成功的分级分离（fractionation）纯化了完整、纯净的包含体,通过有效的双向电泳（two-dimensional electrophoresis,2-DE）分离了包含体蛋白质,通过无偏差的基质辅助激光解析 离子化飞行时间质谱（matrix- assisted laser desorption/ionization time-of-flight massspectrometry,MALDI-TOF MS）鉴定了真核细胞翻译起始因子-3亚单位5（eukaryotic translation initiation factor 3 subunit 5, eIF-3ε）、真核细胞延伸因子-2（eukaryotic elongation factor 2, eEF-2）和线粒体延伸因子-Tu（mitochondrial elongation factor Tu, EF-Tumt）等真核细胞翻译因子(eukaryotic translation factors).这一结果提示,当蛋白酶体受到抑制时真核细胞翻译因子被富集到PSI诱导性包含体中,并且可能影响其形成过程.     

脂肪细胞的发育分化

脂肪组织是人体重要的能量贮存器官,同时还是一个重要的内分泌器官。适量的脂肪组织为人体所必需,但过多或过少的脂肪组织都会引起代谢综合征。脂肪细胞起源于血管基质中多潜能干细胞,这类干细胞具有自我更新和多向分化的潜能,在合适的条件下不仅可以分化为脂肪细胞,还可分化为肌肉细胞、软骨细胞和成骨细胞等中胚层来源的细胞。从多潜能干细胞到脂肪细胞的发育阶段可被分为三个阶段：（1）多潜能干细胞;（2）前脂肪细胞;（3）脂肪细胞。目前本领域的研究集中在干细胞定向为前脂肪细胞的机理以及这些定向为前脂肪细胞的干细胞的来源。该文将对从多潜能干细胞发育分化为成熟脂肪细胞的过程进行详细的阐述。     

脂联素的新角色：经诱导软骨细胞Ⅱ型一氧化氮合酶和炎症因子的合成维持软骨稳态

已有大量研究表明,脂肪细胞因子脂联素（adiponectin）具有调节能量代谢和心血管保护作用,由于抑制内皮细胞炎症反应而抗动脉粥样硬化的发生。但是,对于脂联素在退行性关节炎和／或自身免疫疾病（如风湿性关节炎和骨关节炎）中的作用却了解甚少。近期的研究发现,关节炎患者的软骨脂肪组织和滑膜成纤维细胞是局部脂联素的来源;     

Txnip基因siRNA慢病毒表达质粒构建及促进猪前体脂肪细胞分化

硫氧还蛋白互作蛋白(thioredoxin interacting protein, Txnip)是一种氧化还原调节蛋白质,与硫氧还蛋白结合并抑制其活性,调节细胞氧化还原状态,影响细胞多种生理过程,然而其在猪脂肪细胞分化中的作用尚不明确。本文设计合成3对靶向猪Txnip基因的shRNA寡核苷酸,分别连接于重组慢病毒载体pGLV_3/H_1/GFP+Puro构建siRNA表达质粒。测序验证后,与包装质粒共转染293T细胞,获得滴度1×10~8 pfu/mL的慢病毒干扰质粒。以MOI值100转染原代培养猪前体脂肪细胞,转染率均达80%以上,其中Txnip-shRNA-2转染细胞Txnip基因沉默率达75%。转染Txnip-shRNA-2的猪前体脂肪细胞用成脂分化培养液诱导后,每隔1 d检测细胞成脂分化及相关基因表达。结果发现,其分化比阴性对照质粒转染或未转染细胞显著增强(P<0.05),PPARγ和FAS mRNA表达水平显著提高(P<0.05)。本文构建siRNA慢病毒表达质粒能有效干扰猪Txnip基因表达,Txnip表达沉默可通过上调PPARγ表达促进猪前体脂肪细胞分化。本研究提示,Txnip可能是猪脂肪细胞分化的抑制因子。