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。     

骨骼肌细胞中UBXD8的敲除及其对脂质代谢的影响

UBXD8是能与p97/VCP相互作用共同参与内质网相关的泛素化后蛋白质降解过程的膜蛋白.新近的脂滴蛋白质组学研究表明UBXD8能够定位到脂滴上,同时有研究表明UBXD8调控甘油三酯的代谢.但是UBXD8调控甘油三酯代谢的分子机制并不清楚.因此我们采用改良的CRISPR/Cas9技术敲除小鼠成骨骼肌细胞C2C12中的UBXD8.从筛选出来的26个可能的UBXD8敲除单克隆细胞系中鉴定获得了2个确切的UBXD8敲除单克隆细胞系.研究表明,敲除UBXD8没有显著改变脂滴上蛋白质的分布,但敲除UBXD8增加了细胞内中性脂的累积.同时敲除UBXD8可缓解棕榈酸引起的胰岛素抵抗和抵抗棕榈酸引起的细胞凋亡.当在敲除UBXD8的细胞中重新过表达UBXD8后,细胞再次出现了棕榈酸引起的胰岛素抵抗及细胞凋亡.这些数据表明UBXD8在细胞脂质代谢及其异常所引起的胰岛素信号和细胞凋亡中起着十分重要的作用.     

一种调控脂解的重要蛋白——围脂滴蛋白(Perilipin)

围脂滴蛋白（perilipin）是脂滴相关蛋白家族的核心成员之一,是定位于脂滴表面的高磷酸化的蛋白,对脂肪组织中甘油三酯的代谢有双重调节作用,既可通过阻止脂肪酶接近脂滴降低基础状态下的脂解,又可促进激素刺激的脂肪分解.Perilipin在脂代谢中发挥重要作用,其表达调控可能与肥胖及其相关代谢疾病如糖尿病、胰岛素抵抗等有重要关系.本文主要介绍了perilipin的发现、命名、结构特征以及激素和转录因子对perilipin的调控,并阐述了其与相关脂肪酶间的相互作用.目前的研究主要集中于围脂滴蛋白（perilipin）和激素敏感脂肪酶（HSL）之间,与新近发现的脂肪酶脂肪三酰甘油脂酶（ATGL）的相互作用则有待于进一步研究.     

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.     

脂滴与线粒体相互作用的研究进展

肥胖和多种代谢类疾病的发生有着密切的关系,而导致肥胖的脂肪多以中性脂的形式储存于细胞的一种细胞器——脂滴中。越来越多的研究表明,脂滴能够和其它细胞器发生相互作用,而它和线粒体的相互作用可能与Ⅱ型糖尿病的形成密切相关:非正常的脂滴和线粒体的相互作用有可能是导致细胞胰岛素抵抗的重要原因。我们通过对脂滴表面蛋白质组学、脂滴与线粒体的空间位置,以及相关蛋白等研究的总结,结合本实验室的研究结果,对脂滴与线粒体相互作用的物质基础及可能方式、受骨骼肌有氧运动的影响,及其与骨骼肌胰岛素抵抗发生的关系等,进行了讨论。     

脂滴——细胞脂类代谢的细胞器

脂滴是细胞内中性脂贮存的主要场所,由极性单磷脂层包裹疏水核心组成。近年来的蛋白质组学研究表明,脂滴表面还存在着许多功能蛋白,进一步揭示了脂滴可能参与细胞内物质的代谢和转运,以及细胞信号传导等过程,是一个活动旺盛的多功能细胞器。实验结果还证明,脂滴不但是甘油三酯贮存和分解、花生四烯酸代谢和前列腺素合成的主要场所,脂滴还具有合成甘油三酯和磷酯的功能。由此可见,脂滴可能是细胞内参与脂类合成代谢的细胞器。     

PAT家族蛋白在细胞内脂滴代谢过程中的作用

哺乳动物细胞内的甘油三酯是以脂滴的形式贮存的,现在有很多证据表明,脂滴参与多种代谢过程,因而被看作胞内有功能的细胞器。脂滴含有甘油三酯构成的脂质核心,脂核表面覆盖有单层磷脂,在单层磷脂内镶嵌着在结构上具有相关性的PAT家族蛋白,包括perilipin、ADRP、TIP47和S3—12。本文就这些蛋白在甘油三酯水解和脂滴合成中的调节作用加以综述。     

津力达对高脂诱导的胰岛素抵抗ApoE~(-/-)小鼠骨骼肌甘油三酯相关酶的影响

目的探究津力达对高脂诱导的胰岛素抵抗Apo E-/-小鼠骨骼肌甘油三酯相关基因的影响。方法将8只雄性C57BL/6J小鼠设为正常组(A组);40只雄性Apo E-/-小鼠喂养16周后分为模型组(B组)、罗格列酮组(C组)、津力达低剂量组(D组)、津力达中剂量组(E组)、津力达高剂量组(F组),开始灌胃给药,连续8周。采用酶法、BCA蛋白浓度法测定骨骼肌TG含量;OGTT评价小鼠的胰岛素抵抗程度;RT-PCR和Western blot测定小鼠骨骼肌HSL、ATGL、PPARγmRNA和蛋白表达。结果津力达能够不同程度降低小鼠的FBG、TC、TG和LDLC,升高HDL-C;下调FIns水平,提高ISI,明显改善小鼠糖耐量异常;津力达能够不同程度的上调小鼠HSL、ATGL、PPARγmRNA和蛋白表达。结论津力达能够通过调节骨骼肌甘油三酯相关酶的表达,改善高脂诱导的Apo E-/-小鼠的胰岛素抵抗。     

膳食因素对北京市某村中老年人高血压发病的影响

目的 探讨北京市某村中老年人膳食因素对高血压发病的影响。方法 选取北京市某村村民84例作为研究对象,测量血压、人体指标及生化指标,调查膳食情况,并对数据进行统计分析。结果 高血压患病率高达82.1%。高血压组和血压正常组体脂含量、上臂肌围、营养素摄入比例、甘油三酯有显著性差异;碳水化合物摄入比例与体脂含量、甘油三酯、胰岛素抵抗指数呈正相关,与上臂肌围呈负相关;蛋白质和脂肪摄入比例与体脂含量、甘油三酯、胰岛素抵抗指数呈负相关,与上臂肌围呈正相关;胰岛素抵抗指数与体脂含量、甘油三酯呈正相关,与上臂肌围呈负相关。高碳水化合物、低蛋白质和脂肪摄入比例通过影响体脂含量、上臂肌围及甘油三酯水平,引起胰岛素抵抗水平改变。结论 高碳水化合物、低蛋白质和脂肪摄入比例的饮食模式可能通过影响体脂含量和血浆甘油三酯水平,引起机体胰岛素抵抗,从而导致血压升高。     

MicroRNAs对骨骼肌胰岛素抵抗的调控及其机制

胰岛素抵抗是肥胖和2型糖尿病发生的共同病理生理机制。骨骼肌是胰岛素介导的葡萄糖摄取、代谢、利用的主要靶器官之一,是胰岛素抵抗发生最早和最重要的部位。研究表明,骨骼肌葡萄糖摄取障碍、胰岛素信号通路受损、线粒体生物合成受阻与骨骼肌胰岛素抵抗密切相关。当骨骼肌发生胰岛素抵抗时,多种microRNAs (miRNAs)表达上调(miR-106b,miR-23a,mi R-761,miR-135a,Let-7,miR-29a)或下调(miR-133a,miR-149,miR-1),它们参与对骨骼肌葡萄糖摄取、胰岛素信号通路及线粒体生物合成的调控,在骨骼肌胰岛素抵抗的发生与发展中发挥了重要作用。这些miRNAs可作为治疗骨骼肌胰岛素抵抗或糖尿病的潜在靶点。     

POMC神经元自噬与脂质体自噬

正机体脂肪动员产热,不仅依赖于脂肪酶系统,"脂质体自噬"(lipophagy)亦密切参与其中。机体重要的脂肪酶包括:脂肪甘油三酯脂酶(adipose triglyceride lipase,ATGL)和激素敏感脂肪酶(hormone-sensitive lipase,HSL),二者均可促进"脂滴动员"(lipid droplet mobilization),提高脂质分解代谢水平。最近,美国爱因斯坦医学院Nuria Martinez-Lopez等研究人员发现:"自噬相关蛋白"介导的脂质体自噬亦参与脂滴动员,而且,该过程受下丘脑代谢神经元的调控。     

骨骼肌脂肪异位沉积在高脂膳食诱导胰岛素抵抗中的作用

高脂膳食会引起机体摄入脂肪的增加,导致人体内过量的脂肪储存,甚至超过人体脂肪组织的储存能力,造成脂肪的异位沉积,即在肝脏和骨骼肌等糖代谢的重要组织积累。最近的研究表明,与肥胖相比,骨骼肌脂肪含量与胰岛素抵抗的发生相关性更高。骨骼肌是最大的糖代谢场所,约80%～90%的2型糖尿病的发病原因为骨骼肌胰岛素抵抗。因此,骨骼肌脂肪含量与胰岛素抵抗之间的关系成为最近研究的热点,本文综述了高脂膳食引起骨骼肌脂肪异位沉积,进而诱导产生骨骼肌胰岛素抵抗的主要机制的研究进展。     

AMPK对黄体脂滴代谢与类固醇激素产生的调节作用

黄体是卵巢重要的内分泌组织,含有丰富的脂滴,储存大量的胆固醇酯与甘油三酯,并参与卵巢功能调节。细胞质中的脂滴可作为细胞信号平台,与其他细胞器发生互作,同时参与控制细胞新陈代谢。促黄体素LH可以通过激活c AMP和PKA信号通路促进脂滴中水解胆固醇酯的激素敏感性脂肪酶(HSL)的磷酸化与激活,为类固醇激素生成提供胆固醇,为线粒体产生能量提供脂肪酸。能量传感器AMPK可以通过破坏代谢途径来抑制类固醇激素生成,如线粒体需要的胆固醇或类固醇激素生成所需的基因表达。另外,自噬也通过清除受损细胞器以及在饥饿时为细胞提供必需营养的方式参与调节细胞的代谢平衡,而影响AMPK活性与脂滴平衡的信号通路可以调控黄体细胞的自噬。由此可见,多个信号通路集中于黄体脂滴,参与调节类固醇激素生成和脂滴代谢。因此,进一步了解黄体细胞代谢通路是深入理解黄体功能与寿命调控机制的基础。     

脂蛋白脂酶基因与代谢综合征关系的研究进展

脂蛋白脂酶是脂质代谢的关键酶之一,是血浆中清除甘油三酯的限速酶,主要催化乳糜微粒和极低密度脂蛋白核心中的甘油三酯水解,使得机体能够利用由食物摄取和肝脏合成的脂肪,同时释放出脂肪酸和单酰甘油.脂蛋白脂酶基因突变可以影响脂蛋白脂酶的活性,从而导致脂代谢紊乱,与肥胖、胰岛素抵抗、2型糖尿痛和高血压的发病风险相关.本文综述了脂蛋白脂酶的结构、功能、基因结构及其多态性与血脂和代谢综合征关系的研究进展.     

脂肪分化相关蛋白的研究进展

细胞内脂滴是一种代谢活跃的细胞器,脂滴表面蛋白在脂滴的代谢调节中起到了重要作用。ADRP是一种重要的脂滴表面蛋白,在机体组织和细胞内广泛表达。脂肪肝、动脉粥样硬化、糖尿病等均伴随脂质的异常蓄积,近年来的研究表明ADRP参与这些疾病的发生发展。本文就ADRP在各组织和器官正常的生理功能以及对疾病状态的调控加以综述。     

棕榈酸的组织吸收分布及对骨骼肌胰岛素抵抗的影响

脂肪酸代谢紊乱是Ⅱ型糖尿病的主要致病因素之一。棕榈酸是血液中含量最高的游离脂肪酸。我们建立了大鼠颈静脉置管输注棕榈酸的模型,发现血液中的大部分棕榈酸被骨骼肌组织所吸收。以棕榈酸处理的C2C12骨骼肌细胞为实验模型发现,棕榈酸进入骨骼肌细胞后的中间代谢产物(磷脂和甘油二酯)的累积,会造成内质网应激及胰岛素抵抗。提示血液中棕榈酸含量的升高可能通过骨骼肌的胰岛素抵抗机制,影响Ⅱ型糖尿病的发生和发展。     

DNA断裂因子相似蛋白(CIDE)家族在甘油三酯代谢中的作用

DNA断裂因子相似蛋白(cell-death-inducing DNA-fragmentation-factor-like effector,CIDE)家族包括三个成员:CIDE-A、CIDE-B和CIDE-C。小鼠中CIDE-C被称为脂肪特异性蛋白27(fat special protein27,FSP27),以前都作为细胞凋亡因子加以研究。近年来研究显示,敲除了CIDE-A、CIDE-B、FSP27的动物都表现出了能量释放增多,且能够抵抗食物导致的肥胖以及对胰岛素敏感性增强。CIDE家族定位于内质网、脂滴和线粒体,参与甘油三酯储存、降解以及分泌代谢,与肥胖、高血脂、糖尿病、脂肪肝等脂类代谢相关疾病也有着密切关系,在调控机体脂质代谢平衡方面扮演着重要的角色。该文对CIDE家族在甘油三酯代谢方面的作用及其调控的分子机制进行综述。     

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。     

Forskolin引起大鼠脂肪细胞内脂滴重塑(英文)

脂肪组织是人体的主要能量储库,甘油三酯贮存在细胞内脂滴(lipid droplets, LDs)中,越来越多的研究表明脂滴是细胞内代谢活跃的细胞器。本研究旨在探讨forskolin长时间刺激脂肪分解过程中脂滴形态和脂滴表面perilipin家族蛋白的改变。以Sprague-Dawley (SD)大鼠附睾脂肪垫来源的分化脂肪细胞为研究对象,给予1μmol/L forskolin慢性刺激24 h,采用比色方法测定培养基中甘油的浓度;采用尼罗红染色观察细胞内脂滴形态的变化;采用荧光定量PCR检测perilipin家族蛋白mRNA水平的改变;采用免疫印迹和免疫荧光染色观察蛋白水平以及蛋白的亚细胞定位。结果表明,1μmol/L forskolin孵育24 h可以持续刺激脂肪分解。伴随着脂肪分解的进行,细胞内脂滴形态逐渐发生改变,细胞内聚集存在的大脂滴逐渐减少,位于细胞周边的小脂滴逐渐增加,最终细胞内大脂滴全部消失,取而代之的是在细胞质中弥散存在的微小脂滴。在脂肪分解过程中,perilipin家族蛋白水平也发生明显变化。分化成熟的脂肪细胞几乎没有Plin2蛋白表达,而forskolin慢性刺激可以显著增加Plin2蛋白以及mRNA的水平,增加的Plin2蛋白特异性结合在脂滴表面。Forskolin慢性刺激对Plin3的mRNA水平无显著影响,但可以显著降低Plin1、Plin4和Plin5的mRNA水平。以上结果提示,在forskolin慢性持续刺激脂肪分解过程中,脂滴形态和perilipin家族蛋白均发生显著改变。     

胰腺脂肪酶相关研究进展

胰腺脂肪酶包括甘油三酯脂酶与其相关蛋白1和2、胆盐刺激性脂酶及磷脂酶A2。这些脂肪酶协调作用,是膳食脂肪消化的主要酶。胰腺脂肪酶的发育不仅与年龄相关,还受到膳食结构、内分泌激素等的调节,其表达的改变与肥胖等代谢性疾病有着密切的关系。胰腺脂肪酶的调节可能是治疗肥胖等代谢性疾病的靶点。