慢病毒载体介导shRNA干扰IL-6Rα基因表达削弱IL-6对猪脂肪细胞分化的影响

为研究白细胞介素-6(IL-6)对猪脂肪细胞分化的影响及其分子机制,构建猪IL 6Rα基因RNA干扰（RNA interference, RNAi）慢病毒载体;用IL-6Rα-RNAi重组慢病毒预处理原代培养的猪前体脂肪细胞或不处理, 然后用100 ng/mL IL-6处理分化第6 d的脂肪细胞48 h．通过测定甘油释放量检测脂肪细胞的脂解率;油红O染色提取法测定脂肪细胞的脂质含量;采用RT-PCR 和Western印迹检测脂肪细胞分化相关基因的mRNA 和蛋白表达．结果显示,IL-6显著抑制猪脂肪细胞分化,并下调PPARγ2、Perilipin A和IRS-1的mRNA及蛋白表达,同时增强ERK1/2磷酸化;IL-6Rα-RNAi预处理前体脂肪细胞则显著逆转IL 6的上述作用．总之,IL-6通过多重机制抑制猪脂肪细胞分化;而且本研究构建的IL-6Rα-RNAi重组慢病毒载体可有效阻断IL-6信号,为进一步研究IL-6的功能奠定了基础．     

猪脂肪前体细胞分化过程中聚脂相关基因的表达模式

本实验采用胶原酶消化法分离猪皮下脂肪前体细胞,用含850 nmol/L 胰岛素和50 nmol/L地塞米松的诱导培养液进行诱导,采用油红O提取法测定了细胞中的甘油三酯含量,同时采用实时定量RT-PCR方法检测了细胞分化过程中聚脂相关基因的表达.结果显示:转录因子PPAR γ和C/EBP β在诱导后12 h即迅速表达,SREBP-1 mRNA表达水平在诱导后12 h出现显著下调,随后逐渐升高,96 h达到最高水平;脂肪合成相关酶基因GPDH、FAS、ACC和LPL呈现出与SREBP-1相似的表达模式;脂肪酸转运相关基因aP2、FAT、FATP1与VLDLR的表达量随着细胞分化过程的延长而不断增加,并且与细胞内甘油三酯的含量变化高度相关.本实验结果表明,PPAR γ、C/EBP β和SREBP-1可能是调控猪脂肪前体细胞分化的关键转录因子.猪皮下脂肪组织在聚脂过程中,在分化早期可能以脂肪细胞自身合成脂肪酸为主,而后期则主要依赖细胞外脂肪酸的跨膜转运.这些结果可能有助于揭示脂肪细胞的分化调控规律.     

Gli1与β-catenin相互作用促进二者在结肠癌细胞中的协同核输入

Wnt信号通路和Hedgehog（Hh）信号通路在胚胎和干细胞的发育中发挥重要作用.此外,这两条信号途径在结肠癌复发和浸润的过程也至关重要.然而,Wnt信号通路、Hedgehog信号通路二者之间具体的交互作用机制目前仍不清楚.本文发现,这两条途径的关键分子Gli1和β-联蛋白之间存在蛋白质相互作用.Gli1与β-联蛋白之间的分子相互作用有助于二者的核输入.同时发现,在肠癌细胞系中,Gli1与β-联蛋白协同上调表达. LiCl激活细胞Wnt信号通路使Gli1表达水平增加, RNA干扰抑制Wnt信号通路,Gli1的表达水平下降.同时,Gli1的过表达也提高了细胞内β-联蛋白的表达水平,并且用Hedgehog信号通路抑制剂GANT61处理细胞,降低Gli1的表达后细胞内β 联蛋白的表达相应下降.本研究揭示了Gli1 和 β-联蛋白的相互作用及二者协助核输入在Wnt、Hedgehog信号通路交互调节中发挥重要作用,Wnt、Hedgehog信号通路交互作用为大肠癌发生发展研究提供了细胞水平交互调控机制.     

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.     

大鼠前体脂肪细胞分化过程中6种基因的表达时序研究

本实验分离培养SD大鼠前体脂肪细胞,以油红O染色计数法区分分化的不同阶段,采用半定量RT-PCR法检测脂肪细胞分化过程中转录因子固醇调控元件结合蛋白(sterol regulatory element binding protein,SREBP-1c)、碳水化合物反应元件结合蛋白(carbohydrate responsive element binding protein,ChREBP)以及脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,FAS)、乙酰辅酶A羧化酶(acetyl-CoA carboxylase,ACC1)、硬酯酰辅酶A去饱和酶(stearoyl-CoA desaturase,SCD)和激素敏感脂酶(hormone sensitive lipase,HSL)基因mRNA表达水平的变化。结果表明,上述基因在前体脂肪细胞阶段均不表达,SREBP-1c、FAS在分化初期表达,SREBP-1c、ChREBP、HSL、FAS、SCD在分化中期表达,6种基因在终末分化阶段均有表达。     

猪脂肪基质细胞成骨与成脂分化潜能的研究

目的:探索猪脂肪基质细胞体外培养和向成骨与脂肪细胞分化的条件。方法:常规方法培养猪脂肪基质细胞,分别向成骨细胞与脂肪细胞进行诱导,应用免疫组化(碱性磷酸酶法、茜素红)及油红O染色对诱导分化的细胞进行鉴定。结果:在体外培养条件下,猪的脂肪基质细胞呈成纤维样,生长旺盛,在一定的条件下,可分别被诱导分化为成骨细胞与脂肪细胞,向成骨分化的细胞表达碱性磷酸酶,在培养皿中可形成钙化斑。而在向脂肪细胞诱导分化过程中,细胞中可见有小脂滴生成,用油红O染色呈橘红色。结论:脂肪基质细胞是一种混合细胞,除了能向脂肪细胞分化外,在一定的诱导条件下,也能向成骨细胞分化。     

高糖通过下调FoxO1磷酸化诱导β细胞去分化

胰岛β细胞发生去分化现象是导致其功能减退的机制之一。已有研究证明,FoxO1与β细胞去分化密切相关。然而,高糖是否可通过FoxO1诱导β细胞发生去分化目前尚未见报告。本研究通过不同浓度高糖干预MIN6细胞,采用葡萄糖刺激胰岛素分泌试验（GSIS）检测β细胞功能|实时荧光定量PCR及蛋白免疫印迹、免疫荧光方法检测高糖干预后β细胞内祖细胞标志基因、β细胞标志基因及FoxO1的表达变化。结果显示,不同浓度高糖干预β细胞后,当浓度达到35 mmol/L时,β细胞祖细胞标志基因表达明显增加。且在该浓度时,检测到β细胞标志基因表达明显降低,MIN6细胞葡萄糖刺激胰岛素分泌功能减退,磷酸化FoxO1表达减少。上述结果提示,高糖可诱导胰岛β细胞去分化的发生,其机制可能是通过FoxO1介导。     

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。     

ISL1与PHF8相互作用促进小鼠胚胎干细胞向心肌细胞的分化

近年的研究发现,在心肌细胞分化过程中,转录因子可以与表观修饰蛋白质结合进行更为精细的转录调控.作为转录因子的胰岛素基因增强子结合蛋白1（islet1, ISL1）,在心血管发育过程中发挥至关重要的作用.然而, ISL1是否能够与表观修饰蛋白质相互作用,从而发挥更为精细的调控作用,目前尚未明确.本室研究发现,ISL1在小鼠胚胎干细胞向心肌细胞分化过程中,能够与组蛋白去甲基化酶PHD指蛋白8(PHF8)相互作用从而促进分化. 实时RT-PCR和Western 印迹的方法检测显示,ES细胞向心肌细胞分化过程中ISL1和PHF8具有相似的表达谱.通过免疫共沉淀的方法检测分化过程中ISL1与PHF8的结合,通过染色质免疫沉淀的方法对二者在ISL1下游靶基因增强子区的结合水平进行检测,利用实时RT-PCR检测二者的相互结合对心肌细胞分化的影响.结果显示,ISL1能够与PHF8相互作用,共同结合在ISL1下游靶基因Mef2c和Myocd的增强子区,协同促进ES细胞向心肌细胞的分化.本研究证实,在心肌细胞分化过程中,ISL1存在与表观修饰蛋白质PHF8的相互作用,从而进一步促进心肌细胞的分化.     

NUAK1增加乳腺癌细胞的趋化和粘附能力

本课题组先前已证明NUAK1/ARK5可通过影响F-actin的聚合从而促进乳腺癌细胞的侵袭和转移. 但是NUAK1是否还通过其它机制影响乳腺癌的侵袭和转移尚有待于探讨.本文证明NUAK1还可以影响乳腺癌细胞趋化、粘附能力从而在乳腺癌细胞侵袭转移中起重要作用. 应用化学合成的小RNA干扰质粒转染到乳腺癌细胞系MDA MB 231中,用免疫印迹技术检测NUAK1蛋白的表达情况. 结果显示,在敲除NUAK1的细胞（siNUAK1/MDA231）中, NUAK1蛋白表达水平明显降低;趋化运动实验结果显示, siNUAK1/MDA231细胞的趋化运动能力比未处理组（Scr/MDA231）细胞明显降低;细胞粘附实验结果显示, EGF刺激5 min、15 min后,siNUAK1/MDA231细胞比Scr/MDA231细胞粘附细胞数量均明显减少;免疫印迹技术检测integrin β1磷酸化验证NUAK1影响乳腺癌细胞粘附的机制. 结果显示,siNUAK1/MDA231细胞内integrin β1磷酸化比Scr/MDA231细胞不同程度降低. 上述结果表明, NUAK1通过磷酸化integrin β1促进乳腺癌细胞与纤维粘连蛋白的粘附,从而促进乳腺癌的侵袭和转移.     

β-酪啡肽-7保护链脲佐菌素引起的大鼠肾损伤

研究β-酪啡肽-7（β-casomorphin-7,β-CM-7）对链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠肾损伤的保护作用.结果显示：（1）β-酪啡肽-7降低糖尿病大鼠的采食量、饮水量和空腹血糖值,提高糖尿病大鼠的体重,但是差异不显著（P>0.05）.（2）β-酪啡肽-7显著降低糖尿病大鼠尿糖、尿蛋白、血清肌酐、血清尿素氮、肾脏指数和血清中转化生长因子-β1(TGF-β1)的含量;Masson染色结果显示,β-酪啡肽-7治疗显著降低糖尿病大鼠肾脏的纤维化程度.（3）RT-RCR结果显示,β-酪啡肽-7显著降低糖尿病大鼠肾脏TGF-β1、Ⅰ型和Ⅲ型胶原蛋白基因的表达.Western印迹显示,β-酪啡肽-7显著降低糖尿病大鼠肾脏Ⅰ型和Ⅲ型胶原蛋白的表达.上述结果表明,β-酪啡肽-7能够减缓糖尿病大鼠肾脏功能和肾脏纤维化程度,其机制可能与降低TGF-β1含量、减少胶原蛋白在肾脏的沉积有关.     

Trans geometric isomers of EPA decrease LXRalpha-induced cellular triacylglycerol via suppression of SREBP-1c and PGC-1beta

Dietary mono- or di-trans fatty acids with chain lengths of 18-22 increase the risk of cardiovascular diseases because they increase LDL cholesterol and decrease HDL cholesterol in the plasma. However, the effects of trans isomers of PUFAs on lipid metabolism remain unknown. Dietary PUFAs, especially eicosapentaenoic acid (EPA) in marine oils, improve serum lipid profiles by suppressing liver X receptor alpha (LXRalpha) activity in the liver. In this study, we compared the effects of trans geometric isomers of eicosapentaenoic acid (TEPA) on triacylglycerol synthesis induced by a synthetic LXRalpha agonist (T0901317) with the effects of EPA in HepG2 cells. TEPA significantly decreased the amount of cellular triacylglycerol and the expression of mRNAs encoding fatty acid synthase, stearoyl-CoA desaturase-1, and glycerol-3-phosphate acyltransferase induced by T0901317 compared with EPA. However, there was no significant difference between the suppressive effect of TEPA or EPA on the expression of sterol-regulatory element binding protein-1c (SREBP-1c) induced by T0901317. We found that TEPA, but not EPA, decreased the mRNA expression of peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1beta (PGC-1beta), which is a coactivator of both LXRalpha and SREBP-1. These results suggest that the hypolipidemic effect of TEPA can be attributed to a decrease not only in SREBP-1 but also in PGC-1beta expression.     

PDZ支架蛋白 PDZK1通过PDZ1与PDZ3结构域与磷脂酶Cβ2羧基末端PDZ结合模块相互作用

磷脂酶C β (PLCβ)在G蛋白偶联受体 (GPCR)介导的细胞信号转导中发挥重要作用. 通过水解磷脂酰肌醇4,5二磷酸 (PIP2),磷脂酶C β可以产生3种重要的第二信使分子：二乙酰甘油 (DAG)、三磷酸肌醇 (IP3)和质子. 在果蝇中,磷脂酶C β通过它的羧基末端盘状同源区域结合模块 (PBM)与盘状同源区域 (PDZ)支架蛋白-失活无后电位D蛋白 (INAD)相互作用,从而调节果蝇的光信号传导 . 在哺乳动物中,磷脂酶C β家族有4个亚型,每1个亚型的羧基末端都有1个典型的盘状同源区域结合模块. 这一结构特点提示我们,磷脂酶C β可能通过其羧基末端的盘状同源区域结合模块与盘状同源区域支架蛋白相互作用,进而调节它们自身的细胞定位和功能. 然而,目前仍对哺乳动物磷脂酶C β家族的盘状同源区域结合蛋白知之甚少. 本文运用分析型凝胶过滤和等温滴定量热技术,系统地研究了不同磷脂酶Cβ亚型的羧基末端盘状同源区域结合模块与不同盘状同源区域蛋白质的结合. 结果表明,磷脂酶Cβ2的羧基末端盘状同源区域结合模块,可以特异地与含有4个盘状同源区域的支架蛋白-盘状同源区域蛋白1 (PDZK1）以2∶1的方式相互结合. 进一步的测定显示,磷脂酶C β2羧基末端盘状同源区域结合模块在盘状同源区域蛋白1上的结合位点为第1和第3个盘状同源区域,而它们与磷脂酶Cβ2的解离常数分别为11.8±3.4 μmol/L 和33.3±8.7 μmol/L.     

苯胺嘧啶衍生物X-9通过下调整合素β1表达抑制肝细胞癌迁移侵袭

整合素在许多肿瘤细胞中高表达,并且参与肿瘤细胞的侵袭转移。在肝细胞癌中,整合素β1被报导高表达,并促进肿瘤细胞的侵袭。目前,对于整合素的表达调控癌细胞机制以及干预其表达进而抑制肿瘤细胞转移的研究较少。本研究探讨利用小分子化合物抑制整合素表达来抑制肿瘤细胞迁移和侵袭的可能。首先,对临床肝癌细胞患者癌组织和癌旁组织中的整合素β1的表达进行检测,发现其在癌组织中的表达显著高于癌旁组织（P<0.05）。对TCGA肿瘤数据库的生物信息学分析结果同样显示,整合素β1的高表达与肝癌的分期（P=0.019）和预后（P=0.013）相关。通过筛选发现,苯胺嘧啶衍生物X09可以抑制肝癌细胞中整合素β1的mRNA和蛋白质的表达（P<0.01）。细胞划痕愈合实验和细胞穿孔实验结果显示,苯胺嘧啶衍生物X-9能够抑制肝癌细胞的迁移和侵袭（P<0.01）。进一步的研究证实,在肝癌细胞中外源表达整合素β1可以逆转X-9对肝癌细胞迁移和侵袭的抑制;而在敲低整合素β1的细胞中,X-9对细胞的迁移和侵袭的抑制被消除。因此,鉴定出苯胺嘧啶衍生物X-9可以通过下调整合素β1表达,进而抑制肝癌细胞的迁移和侵袭。     

The gene expression of the myocardial lipid droplet protein is highly regulated by PPARγ in adipocytes differentiated from MEFs or SVCs

We demonstrate that expression of the myocardial lipid droplet protein (MLDP) and ERα observed in adipose tissues is undetectable in 3T3-L1 cells but detectable in mouse embryonic fibroblasts (MEFs) and stromal-vascular cells (SVCs) during adipocyte differentiation. MLDP gene expression in MEFs or SVCs is induced by treatment with a PPARγ agonist or forced expression of PPARγ, indicating that PPARγ enhances MLDP expression during adipogenesis. PCR analyses reveal the dual expression of SREBP-1a and SREBP-1c in MEFs and SVCs as well as white adipose tissues unlike the predominant expression of SREBP-1a in 3T3-L1 cells. These results suggest that MEFs and SVCs are useful model cells for examining function of MLDP in lipid droplet formation and adipocyte differentiation.