脂肪甘油三酯脂肪酶（ATGL）的生物学功能及调控机制

脂肪甘油三酯脂肪酶(ATGL)是近年来研究发现的启动脂肪动员的又一关键脂肪酶. ATGL能特异性地水解甘油三酯(TAG)的第一酯键,被认为是TAG水解过程的限速酶. ATGL在脂肪组织和非脂肪组织脂代谢过程中都发挥着重要作用,其活性和表达在细胞内受到转录水平、翻译后水平等调控.ATGL介导的脂解过程可能与肥胖、糖尿病、脂肪肝等代谢疾病存在关联.本文主要就ATGL的结构特征、生物学功能及其调控机制进行综述,并对今后的研究方向和应用进行了展望.     

脂肪组织甘油三酯水解酶参与脂肪分解调控

循环中游离脂肪酸增高与肥胖、胰岛素抵抗和2型糖尿病密切相关,其主要来源于脂肪细胞内甘油三酯水解.调控脂肪分解的脂肪酶主要包括激素敏感脂肪酶(hormone-sensitive lipase,HSL)和最近发现的脂肪组织甘油三酯水解酶(adipose triglyceride lipase,ATGL),后者主要分布在脂肪组织,特异水解甘油三酯为甘油二酯,其转录水平受多种因素调控.CGI-58(属于α/β水解酶家族蛋白),可以活化ATGL,基础条件下该蛋白和脂滴包被蛋白(perilipin)紧密结合于脂滴表面,蛋白激酶A激活刺激脂肪分解时,CGI-58与perilipin分离,进而活化ATGL.     

ATGL调节细胞内脂质代谢和代谢相关疾病

脂肪组织甘油三酯水解酶(adipose triglyceride lipase, ATGL)是一种催化甘油三酯第一步水解的重要脂肪酶,在机体能量代谢调节中发挥重要作用.本文介绍了ATGL的基因和蛋白质结构,并详细综述了ATGL的功能调控和与其相关联疾病的研究进展,最后通过与激素敏感脂肪酶(HSL)比较,对ATGL的特征进行总结.     

脂肪甘油三酯水解酶的研究进展

胰岛素抵抗等代谢疾病的发生与脂代谢紊乱密切相关。细胞中的脂肪主要储存在一个以中性脂为核的细胞器——脂滴(lipid droplet,LD)中。脂肪甘油三酯水解酶(adiposetriglyceride lipase,ATGL)是在脂滴上发现的水解甘油三酯的脂肪酶。除脂肪组织外,ATGL也广泛存在于骨骼肌等多种非脂肪组织中,并发挥着重要的生理功能。越来越多的研究表明,ATGL与中性脂质贮存异常、胰岛素抵抗等代谢疾病密切相关。运动可以通过改变ATGL的表达起到调控脂代谢的作用,进而在防治胰岛素抵抗等代谢疾病中发挥作用。     

非诺贝特和二甲双胍对Zucker糖尿病大鼠脂联素受体表达的影响

脂联素是一种由脂肪细胞分泌的蛋白,可通过激活AMPK和PPAR-α等信号分子影响糖脂代谢,并具有胰岛素增敏作用。其生物学效应是由脂联素受体（adiponectin receptor,AdipoR）1和2介导的。研究发现,ob／ob和db／db小鼠及有2型糖尿病家族史的患者骨骼肌中AdipoR1的表达水平下降,又有研究表明两种受体介导了不同的生物学效应,提示脂联素的生物学作用受其受体表达水平及两种受体比例关系的影响。     

CRISPR/Cas9敲除PLIN1基因增强3T3-L1脂肪细胞的脂解作用

应用CRISPR/Cas9技术敲除3T3-L1前脂肪细胞plin1,观察PLIN1缺失对脂肪细胞中脂肪水解的影响并探究可能机制。常规培养3T3-L1前脂肪细胞,电穿孔法转染plin1敲除载体,嘌呤霉素培养基挑选plin1敲除细胞,观察转染及筛选后的细胞存活率。"鸡尾酒"法诱导3T3-L1前脂肪细胞分化,酶法测定甘油和TG含量,油红O染色观察脂滴形态及数目的变化。Western blotting检测PLIN1、PPARγ、Fsp27和脂肪酶的蛋白表达;RT-PCR检测PLIN1和脂肪酶的mRNA表达。对照组细胞诱导分化后,微小脂滴数目较少,单房脂滴数目较多并围绕细胞核呈环型排列。相较于对照组,敲除组细胞诱导分化后微小脂滴数目增加,单房脂滴体积缩小,数目减少;细胞中PLIN1mRNA及蛋白表达被显著抑制(P0.05);甘油水平显著上升(0.0984±0.0076),TG含量显著下降(0.031 0±0.005 3);HSL和ATGL两种脂肪酶的mRNA及蛋白表达均升高(P0.05);PPARγ和Fsp27的表达未有明显变化。上述结果表明plin1敲除后通过暴露脂滴中脂质以及上调脂肪酶等效应增强了3T3-L1脂肪细胞的脂解作用。     

人参皂苷Rb3对胰脂肪酶的抑制作用

采用硅胶柱层析、JTY树脂分离制备人参皂苷Rb3,薄层板(TLC)跟踪,高效液相色谱法(HPLC)检测。目的是研究西洋参叶中不同浓度的人参皂苷Rb3对胰脂肪酶的抑制作用影响,从而表明人参皂苷Rb3在抗肥胖中的作用。用制得的人参皂苷Rb3,在卵磷脂所乳化的甘油三酯的检测系统中进行体外胰脂肪酶抑制实验。结果表明:制得的人参皂苷Rb3经过三种不同展开剂,薄层板展开,均为一个点,进一步经HPLC检测其纯度为93.2%。胰脂肪酶抑制试验结果表明人参皂苷Rb3在浓度为0～1 mg/mL时,其抑制率达到85.11±0.409%,而且远远高于西洋参叶提取物。本文通过胰脂肪酶抑制试验表明Rb3具有抗肥胖作用,其抑制机制有待进一步研究。     

CGI-58在动物脂类代谢中的作用

细胞中脂滴(Lipid droplets, LDs)表面存在多个调控脂肪储存和分解的蛋白, 这些蛋白对机体的脂肪代谢起着很重要的调控作用。CGI-58(Comparative gene identification-58)分布在LDs表面, 属于α/β水解酶折叠家族, 是脂肪甘油三酯脂肪酶(Adipose triglyceride lipase, ATGL)和依赖酰基辅酶A溶血磷脂酸酰基转移酶(Lysophosphatidic acid acyltransferase, LPAAT)的激活剂。在脂肪分解过程中, CGI-58结合PAT蛋白家族成员之一的脂滴包被蛋白(Perlipin)和ATGL, 促进脂肪分解, 同时CGI-58对ATGL的激活功能受脂滴包被蛋白家族成员间蛋白质与蛋白质相互作用的影响。文章结合国内外研究热点, 针对CGI-58在动物脂类代谢中的作用进行了综述。     

脂肪因子CTRP9可抑制血管损伤后新生内膜的形成北大核心CSCD

肥胖特别是内脏脂肪蓄积与动脉粥样硬化、血管成形术后再狭窄等血管疾病的发病进程密切相关,但有关肥胖与血管疾病之间关系的具体分子机制尚未完全阐明。脂肪因子C1q/肿瘤坏死因子相关蛋白9（C1q/TNF-related protein 9,CTRP9）在肥胖（ob/ob）小鼠血浆中的含量是下降的,静脉注射CTRP9腺病毒（Ad-CTRP9）可降低ob/ob小鼠血糖水平。     

雌激素受体关联受体α 调节脂肪细胞甘油三酯分解

雌激素受体关联受体a (Estrogen-related receptor a,ERRα) 是调控机体能量代谢的关键转录调控因子,也是脂肪生成的关键调控者。为研究ERRα对脂肪细胞甘油三酯分解的影响及其分子机制,分化的猪脂肪细胞在PKA (Protein kinase A) 或/和ERK (Extracellular signal-related kinase) 抑制剂预处理和不处理的情况下,再用Ad-ERRα侵染或XCT790处理48 h。通过测定脂肪细胞中甘油三酯浓度和培养液中的甘油释放量分析脂肪细胞的脂解变化;Western blotting方法检测PPARγ (Peroxisome proliferator-activated receptor γ,PPARγ)、perilipin A、p-perilipin A、HSL (Hormone sensitive lipase,HSL) 和ATGL (Adipose triglyceride lipase,ATGL) 蛋白表达。结果显示,ERRα显著促进猪脂肪细胞分化及甘油三酯积累,同时促进了甘油三酯水解;分别及同时阻断PKA和ERK通路并不影响ERRα对脂肪细胞甘油释放的促进作用;ERRα显著上调HSL、ATGL、PPARγ及perilipin A蛋白表达,但p-perilipin A水平并未发生变化。推测过量表达ERRα可能导致HSL和ATGL蛋白表达上调并促进甘油三酯水解,从而为脂肪细胞分化提供更多的游离脂肪酸 (Free fat acid,FFA) 作为甘油三酯合成周转的底物。