烟碱型乙酰胆碱受体介导脂肪组织褐变

哺乳动物有三种脂肪细胞:白色脂肪细胞(white adipocyte)、褐色脂肪细胞(brown adipocyte)、米色脂肪细胞(beige adipocyte)。白色脂肪细胞主要储存甘油三酯、并分泌脂肪因子(adipokines);褐色脂肪细胞,可利用葡萄糖和脂肪酸经“非寒战产热”(non-shivering thermogenesis)为机体提供热量;褐色脂肪细胞是人类婴儿期的重要热量来源,但却在成年期退化。     

重组蛋白转导域-神经肽Y融合蛋白对体外培养大鼠脂肪细胞的影响

目的探讨重组蛋白转导域-神经肽Y融合蛋白对体外培养大鼠脂肪细胞的影响。方法采用剪切消化法分离大鼠前脂肪细胞,培养液中添加重组PTD-NPY融合蛋白,检测前脂肪细胞和成熟脂肪细胞的形态学变化、细胞中甘油三酯含量和甘油磷酸脱氢酶(GPDH)活性。结果重组PTD-NPY融合蛋白处理大鼠前脂肪细胞72 h,细胞体积增大,细胞数量增加,细胞甘油三酯含量和GPDH活性升高;重组PTD-NPY融合蛋白处理成熟脂肪细胞48h后,细胞体积明显增大,细胞内脂肪滴数量增加并融合成较大的脂滴,甘油三酯含量和GPDH活性均显著升高。结论重组PTD-NPY融合蛋白明显促进前脂肪细胞的分化,促进脂肪细胞中甘油三酯的合成与沉积。为重组PTD-NPY融合蛋白在动物生产及人类疾病治疗中的实际应用奠定理论基础。     

脂代谢专栏导读

<正>脂质是脂肪和类脂的统称。脂肪即甘油三酯，主要以脂滴的形式储存于脂肪细胞，是供给人体能量的主要能源物质之一。类脂包括磷脂、糖脂、固醇及其衍生物等，广泛分布于人体各组织细胞，是构成生物膜的重要物质。由机体从肠道中摄取的源于食物的外源性脂质、肝细胞合成的内源性脂质及由脂肪细胞内甘油三酯分解释放的脂质以脂蛋白复合体形式经血液运输到全身各组织。     

槟榔碱对3T3-L1脂肪细胞脂代谢的影响

目的：观察槟榔碱对3T3-L1脂肪细胞脂代谢的影响并探讨其可能机制。方法：采用经典的"鸡尾酒"法诱导3T3-L1前脂肪细胞分化成熟,随后用不同浓度的槟榔碱（0、25、50、100 μmol/L）处理成熟脂肪细胞72 h。72 h后,四甲基偶氮唑盐（MTT）法检测细胞的活性;油红O染色观察胞浆内脂滴情况;Western blot检测脂肪酸合成酶（FAS）、甘油三酯脂肪酶（ATGL）、激素敏感性脂肪酶（HSL）蛋白表达。结果：诱导分化成熟的脂肪细胞胞浆内可见大量脂滴;MTT显示：0~100 μmol/L槟榔碱对脂肪细胞活力无显著影响;油红O染色后脂质含量测定结果表明槟榔碱能减少成熟脂肪细胞中脂质含量;Western blot结果显示：与0 μmol/L组（对照组）相比,槟榔碱可显著降低脂肪细胞内FAS的蛋白表达,增加ATGL和HSL的蛋白表达;其中以50 μmol/L组最为显著。结论：槟榔碱使脂肪细胞脂解增强,可能与降低脂质合成关键酶FAS的表达,增加脂质分解代谢关键酶ATGL和HSL的表达有关。     

结缔组织铺片脂肪组织油红染色在组织学实验教学中的应用

目的在传统结缔组织铺片基础上开展脂肪组织油红染色方法在医学本科生组织学实验教学中的应用。方法学生先进行疏松结缔组织铺片,并施行脂肪组织油红o-甲苯胺兰-伊红三重染色,然后镜下观察。结果油红o染色把结缔组织中的脂肪细胞内脂滴保存下来并染上红色。脂肪组织中央的细胞脂滴均匀红染,充满胞浆,周边的脂肪细胞胞浆中油红染色很少,细胞呈空泡状,显示出脂肪细胞亚群存在。甲苯胺兰染色使得疏松结缔组织中肥大细胞染成紫红色,胞核染色浅,细胞数量多、成群分布。伊红可使得结缔组织内除脂肪细胞、肥大细胞意外的其他细胞的胞浆和胶原纤维染成淡红色。结论传统的组织学平铺片技术基础上引入脂肪油红o-甲苯胺兰-伊红三重染色,可增强学生动手能力,并能很好地了解输送结缔组织中细胞的不同表型和分布,丰富组织学内容,把教学、科研连接一起,达到提高实验教学质量的目的。     

脂肪细胞分化及其调控的研究进展

肥胖症等多种代谢疾病在全世界范围内的流行使得人们高度关注脂肪沉积调控的机制研究。在细胞水平上,脂肪组织的沉积是脂肪细胞数目增加和单个细胞体积增大的结果。其中,脂肪细胞数目由多潜能干细胞定向分化为前体脂肪细胞的程度决定,而单个细胞体积则与其分化程度和甘油三酯积累量相关。因此,揭示脂肪细胞分化的细胞和分子机制,将为上述代谢性疾病预防和治疗提供重要的理论基础。本文对脂肪细胞的起源、脂肪细胞分化的体外研究模型、脂肪细胞分化的规律和调控以及脂肪细胞分化研究中关键的问题等方面的研究成果进行总结,综述了近年来关于脂肪细胞分化及其调控的研究进展。     

促酰化蛋白(ASP)诱导3T3-L1前脂肪细胞分化

促酰化蛋白 (ASP)代替经典激素“鸡尾酒”诱导法中胰岛素 ,通过形态学观察、油红染色分化百分比测定、脂肪细胞甘油三酯合成率和甘油三酯总量测定 ,并与经典激素“鸡尾酒”法诱导前脂肪细胞分化情况比较 ,探讨ASP是否具有诱导 3T3 L1前脂肪细胞分化作用 .ASP组诱导分化第 6d ,3T3 L1前脂肪细胞变大、变圆 ,出现大量脂肪滴 ,形态由前脂肪细胞向成熟脂肪细胞转变 ;随着诱导分化时间延长 ,胞浆中脂滴进一步积累 .分化 9d时 ,3T3 L1前脂肪细胞分化完全 .油红染色结果显示 ,ASP组分化率很高 (85 % ) ,与胰岛素组分化率 (90 % )相似 ,明显高于IBMX +DEX组 (4 0 % ) .ASP不仅促进 3T3 L1前脂肪细胞形态向成熟脂肪细胞转化 ,同时促进细胞中甘油三酯的合成和积累 .ASP组诱导分化第 3d时 ,脂肪细胞甘油三酯合成率明显高于对照组和IBMX +DEX组 ,但仍低于胰岛素组 ;在分化第 6d和第 9d时 ,ASP组甘油三酯合成率进一步升高 ,与对照组和IBMX +DEX组相比差异有极显著性 ,与胰岛素组相比无显著性差异 .ASP组诱导分化 3d时 ,脂肪细胞中甘油三酯总量明显高于对照组和IBMX +DEX组 ;分化 6d和 9d时 ,甘油三酯总量进一步升高 ,与对照组和IBMX +DEX组相比差异有极显著性 ,而与胰岛素组相比无显著性差异 .结果表明 ,新型脂源性激     

脂肪细胞的分化及调控

越来越多的研究结果表明脂肪组织不仅仅是被动的能量储存器官 ,而且是能够分泌多种激素类物质的内分泌器官 ;脂肪细胞分化及其调控失常与人类多种疾病如肥胖症、糖尿病、脂肪肝、高脂血症及乳腺癌等密切相关。对脂肪细胞分化机制及其调控的研究 ,不但对于探讨上述重大生命和疾病过程具有重要理论意义 ,而且对于上述疾病的预防与治疗 ,特别是对于在细胞和分子水平上筛选针对上述疾病的药物 ,也具有实际意义。本文从脂肪细胞的起源、前脂肪细胞向脂肪细胞的分化过程、脂肪细胞分化的调控 ,以及对脂肪细胞分化研究应注意的问题等进行了综述 ,以期对脂肪细胞分化及其调控进行全面总结     

肥胖相关基因FTO、FNDC5、PRDM16的研究进展

脂肪量及肥胖相关基因(FTO)被认定为肥胖关联最强最确切的基因,其单核苷酸多态性变异是导致肥胖的主要原因,通常来讲,其通过与其他肥胖相关基因、细胞因子发生相互作用,从而影响体内脂质的代谢,达到调控体脂量的目的。但是,FTO的很多作用机制尚未得到确切证实。本文综述了FTO通过调控IRX3、IRX5的表达,致使白色脂肪细胞内UCP1增多,变成米色脂肪细胞,从而影响能量代谢反应的相关生理机制。FNDC5是新近发现的肌肉相关因子,受到细胞因子PGC-1的诱导激活后,可表达Irisin蛋白,从而促使棕色脂肪细胞的UCP-1表达增加,同时促进细胞转化,提高解偶联呼吸作用的产热耗能反应。PRDM16被冠以"棕色脂肪细胞开关"一名,可激活棕色脂肪细胞关键特征,增强线粒体作用、解耦连呼吸作用及调控PGC-1a和UCP1等的表达;抑制富集白脂肪的几种基因的m RNA水平如resistin和serpin3ak的表达,达到强有力地干预棕色脂肪细胞的分化、代谢及转化反应的效果。     

猪雌激素受体关联受体a基因的克隆、表达及其对脂肪细胞脂质聚集的影响

雌激素受体关联受体α(Estrogen-related receptor α,ERRα)是调控机体能量代谢的关键转录调控因子,其在白色脂肪组织中的作用尚不清楚。本研究旨在通过touch down-PCR方法克隆猪ERRα基因的ORF序列;通过Western blotting和细胞免疫荧光染色法分析其在猪各组织及成熟脂肪细胞中的表达模式;利用ERRα特异性抑制剂XCT790处理原代培养的猪成熟脂肪细胞,探讨其对成熟脂肪细胞甘油三酯聚集的影响。结果显示,所克隆的猪ERRα基因ORF序列长1269bp(GenBank Accession No.FJ446485,尚未公布),编码422个氨基酸,其核苷酸和氨基酸序列与其他物种高度同源;ERRα蛋白高表达于猪白色脂肪组织(White adipose tissue,WAT)、肾脏以及心脏中,在脾脏中表达量较低;细胞免疫荧光化学染色显示,ERRα蛋白广泛分布于脂肪细胞的细胞核和胞浆中;XCT790在10μmol/L浓度时显著抑制了ERRα蛋白的表达和成熟脂肪细胞中甘油三酯的聚集。本研究将为有效调控体脂沉积提供新的靶点和理论参考。     

钙循环——米色脂肪产热新机制

正线粒体氧化磷酸化(mitochondrial oxidative phosphorylation)是指将线粒体内物质氧化所得的能量合成ATP的化学偶联反应;相对而言,"解偶联反应",则指该过程不合成ATP,而是将能量以热能形式释放。褐色脂肪细胞富含线粒体,由此成为重要的产热细胞。目前认为,褐色脂肪细胞的线粒体解偶联反应主要由"解偶联蛋白1"(uncoupling protein 1,UCP1)参与介导。米色脂肪细胞(beige adipocytes)散在于白色脂肪细胞之间,在低温、过氧化物酶体增殖物活化受体γ(PPARγ)激动剂、β3肾上腺素受体激动剂等刺激下,可向褐色脂肪细胞转化,表现为颜色由米色变为褐色,并获得产热能力;此过程被称为"褐变"。然     

肥胖的基础研究

肥胖是指机体脂肪总含量过多和(或)局部含量增多及分布异常,是一种由遗传和环境等因素共同引起,并对健康造成一定影响的慢性代谢性疾病。肥胖正在成为包括中国在内的全球性的流行病,给社会带来巨大的经济负担。更为严重的是,肥胖患者发生慢性炎症、2型糖尿病、脂肪肝、心血管疾病、肿瘤等疾病的风险显著增高。肥胖发生的最根本原因是脂肪稳态失衡,从而引起脂肪细胞中脂肪的过量积累。从细胞生物学的角度,肥胖是由于脂肪细胞数量的增加以及脂肪细胞体积的变大双重作用引起的。CIDE(cell death-inducing DFF45-like effector)通过介导一种新型的脂滴融合机制调节脂肪细胞和肝脏细胞中的脂肪储存,在肥胖发生中起重要作用。     

Myostatin对骨骼肌、褐色脂肪和白色脂肪组织作用及其机制研究进展

Myostatin(肌肉抑制素)在机体内主要担任负调节作用。研究表明Myostatin对骨骼肌、褐色脂肪组织和白色脂肪组织都产生负调节作用,具体表现为抑制骨骼肌细胞生长、抑制褐色脂肪细胞分化和降低白色脂肪褐色化。该文综述了Myostatin对骨骼肌、褐色脂肪和白色脂肪影响及其机制的最新研究进展,并介绍了一些以Myostatin/Smad信号通路作为靶点来治疗肥胖及其相关代谢疾病的研究成果。     

具有间充质干细胞特征的CD105+细胞在胎儿多种组织器官的分布

CD105是骨髓间充质干细胞的特征性表型之一。为了研究机体各组织器官也存留有间充质干细胞,首先检测胎儿各组织CD105^ 细胞的分布,进而分离胎儿各组织CD105^ 细胞。将CD105^ 细胞向脂肪和成骨细胞诱导分化。结果表明胎儿心、肝、肺、血管、肌肉、皮肤等组织含有CD105^ 间充质干细胞。在间充质干细胞分化为脂肪细胞时,CD105表达明显下降。地塞米松可以促进脂肪细胞形成并提高了培养液中甘油三酯的含量。而向成骨细胞分化时,诱导的成骨细胞胞浆内外有电子密度高的钙盐沉积。以上结果提示,分布于多种组织的间充质干细胞异常分化可能与疾病的发生有关。     

脂肪细胞的起源

脂肪组织是机体内最重要的能量储存器官,具有产热、维持体温、内分泌和支持填充等多种功能,脂肪的功能异常被证实与2型糖尿病、高血压、动脉粥样硬化和肿瘤等多种疾病相关。一般认为在发育过程中脂肪细胞起源于中胚层,但近年来也有研究发现部分脂肪细胞起源于外胚层神经嵴。在发育完成后,机体内仍存在前脂肪细胞,在适当的条件下可继续分化为脂肪细胞,这些前脂肪细胞与血管有着密切的联系,但其在体分布及起源则有待证明。近年来对前脂肪细胞分化为脂肪细胞的终末分化过程研究较多,然而脂肪细胞的起源,以及间充质干细胞向前脂肪细胞的定向分化过程却仍不清楚。本文总结了近年来该领域的一系列研究成果,对脂肪细胞的起源问题进行综述。     

钙信号调节小鼠前体脂肪细胞分化和脂质蓄积的机制

本试验用醋酸钙、p38丝裂原激活蛋白激酶(p38MAPK)抑制剂SB203580及钙通道阻滞剂和激动剂刺激小鼠前体脂肪细胞。通过实时定量PCR技术检测前体脂肪细胞分化标志基因和钙信号相关受体基因表达水平,用油红O染色提取法和Fura-2/AM荧光法测定胞内脂质蓄积情况及胞浆游离Ca2+浓度([Ca2+]i)变化,以探讨钙信号调节前体脂肪细胞分化的潜在机制。结果表明:钙通道阻滞剂和激动剂显著改变了脂蛋白脂酶(LPL),过氧化物增殖激活受体γ(PPARγ)、脂肪酸合成酶(FAS)的表达水平,且影响细胞内的脂质蓄积。与降低外钙摄入相比,降低内钙释放能促进前体脂肪细胞分化(P<0.01),而提高外钙摄入与提高内钙释放相比,提高外钙摄入显著抑制前体脂肪细胞分化(P<0.01)。SB203580可降低胞浆[Ca2+]i浓度,促进前体细胞分化和脂质蓄积(P<0.01)。但钙信号并未影响维生素D受体(VDR)和细胞外钙敏感受体(CaSR)的表达水平。提示钙信号可能通过p38MAPK通路影响前体脂肪细胞分化和脂质蓄积。     

下调Fsp27基因表达联合杨梅素干预对3T3-L1细胞脂解的影响

目的:下调脂肪特异性蛋白27(Fsp27)基因表达联合杨梅素干预,观察对3T3-L1细胞中脂质代谢的影响,并探究脂滴发生、发展变化的调控机制。方法:常规培养3T3-L1前脂肪细胞,采用"鸡尾酒"法诱导其分化为成熟脂肪细胞。脂质体法转染sh-Fsp27干扰载体,以杨梅素浓度为100μmol/L的完全培养基干预成熟脂肪细胞72h。油红O染色,观察脂滴形态及大小的变化;酶法测定细胞内甘油及甘油三酯的含量,观察细胞脂质代谢的变化。Western blot检测Fsp27、激素敏感性甘油三酯脂肪酶(HSL)、甘油三酯脂肪酶(ATGL)以及丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路蛋白的表达。结果:1. 3T3-L1细胞诱导分化后,形态由纤维样变成圆形,并伴随有细胞体积的增大。2.与对照组相比,杨梅素组和转染组细胞中甘油三酯含量下降,甘油含量升高(P 0. 05)。与其他三组相比,联合干预组细胞中甘油三酯含量减少,甘油含量增加(P 0. 05)。3.与对照组相比,其余三组细胞内Fsp27蛋白的表达量均降低,ATGL和PPARγ的表达量升高(P 0. 05)。另外,联合干预组和杨梅素组细胞内HSL的表达量和p-p38MAPK/p38MAPK的比值均大于sh-Fsp27组和对照组(P 0. 05)。结论:1. Fsp27基因沉默与杨梅素联合干预可以更大程度地促进脂肪分解代谢。2.杨梅素可通过激活MAPK信号通路,上调HSL和ATGL的蛋白表达来发挥其促脂解的作用; sh-Fsp27干扰载体通过调节PPARγ和Fsp27蛋白的表达,增加ATGL含量来加速脂肪分解。     

白色脂肪米色化的免疫调节

诱导白色脂肪组织米色化从而促进能量消耗是预防和治疗肥胖的新策略。近年来,大量研究表明免疫细胞在调节白色脂肪米色化中发挥重要的作用。巨噬细胞、嗜酸性粒细胞、固有淋巴细胞、T细胞等都参与调节米色脂肪的生成。本文概述脂肪组织的分类,介绍诱导白色脂肪米色化的免疫途径,分析免疫细胞与脂肪细胞之间的对话,以此探讨免疫干预作为肥胖防治的潜在方法。     

脂肪细胞对胰岛β细胞功能的内分泌调节作用

脂肪因子包括脂肪细胞分泌的多种活性因子,它们通过内分泌方式调节胰岛β细胞的胰岛素分泌、基因表达以及细胞凋亡等多方面的功能。本文提出脂肪因子影响胰岛β细胞功能主要通过三条相互联系的途径而实现。第一是调节β细胞内葡萄糖和脂肪的代谢;第二是影响β细胞离子通道的活性;第三是改变β细胞本身的胰岛素敏感性。脂肪细胞的内分泌功能是一个动态过程,在不同的代谢状态下,各脂肪因子的分泌发生不同变化。从正常代谢状态发展到肥胖以及2型糖尿病的过程中,脂肪因子参与了胰岛β细胞功能障碍的发生与发展。     

脂肪细胞特性及其在肥胖相关炎症中的作用

在肥胖症中,脂肪组织中低度慢性炎症的积累可导致脂肪组织功能障碍和全身能量代谢失衡。低度全身炎症可能与一些代谢紊乱或心血管疾病和其他慢性疾病的恶化有关。脂肪细胞具有复杂的生物学特性,能够选择性地激活不同的代谢途径以响应环境刺激。研究表明,脂肪细胞在适当的刺激下可以容易地分化和去分化,从而根据代谢需要将自身转化成不同的表型。虽然其潜在的机制尚未完全明了,但脂肪细胞大小的增加和在过量喂养下不能储存甘油三酯对代谢功能失调至关重要,并表现为以炎症和凋亡途径激活及促炎脂肪因子分泌为特征。在肥胖症中,脂肪因子分泌的改变、脂肪细胞失衡和脂肪酸释放到循环系统中,有助于维持免疫细胞的激活和浸润到组织器官。最近研究发现,脂肪细胞还参与调节与肥胖炎症相关的巨噬细胞、中性粒细胞和调节性T细胞等免疫细胞的活性。了解脂肪细胞调节途径和去分化过程可能有助于研究抑制肥胖相关炎症和相关代谢紊乱的新策略。