9-顺式维甲酸在原代培养猪前体脂肪细胞分化中的调控作用

采用RT-PCR、油红O染色法、油红O染色提取法和分光光度计法,探讨不同浓度9-顺式维甲酸(9-cisRA)(0-10$mol/L)对体外原代培养猪前体脂肪细胞分化的影响及其可能机制。结果表明,9-cisRA在脂肪细胞分化中因浓度不同而发挥不同作用。低浓度9-cisRA(0-10nmol/L)促进前体脂肪细胞分化,并上调RXRα、PPARγmRNA表达,增加前体脂肪细胞分化标志酶3-磷酸甘油脱氢酶(glyc-erol-3-phosphate dehydrogenase,GPDH)的活性;高浓度9-cisRA(100nmol/L-10$mol/L)则抑制前体脂肪细胞分化,并下调RXRα、PPARγmRNA表达,减少GPDH的活性。结果提示9-cisRA在猪前体脂肪细胞分化中,可能通过调控RXRα和PPARγ基因表达变化来发挥其促进或抑制作用。     

EGCG对猪前体脂肪细胞增殖和分化的作用

表没食子儿茶素没食子酸酯（Epigallocatechin-3-gallate,EGCG）是绿茶提取物EGCG的生物活性成分,为了探讨其对猪前体脂肪细胞增殖和分化的影响,以不同浓度EGCG处理猪前体脂肪细胞,MTT法测定EGCG对猪前体脂肪细胞生长的影响;油红O染色检测猪前体脂肪细胞的形态学变化;油红O染色提取法定量分析脂肪细胞充脂量的变化;半定量RT-PCR检测分化转录因子过氧化物酶体增生物激活受体佗（PPARγ2）和CCAAT／增强子结合蛋白α（C／EBPα）mRNA表达水平变化。结果显示：EGCG随着浓度的递增显著抑制猪前体脂肪细胞的增殖（P〈0．01）;低浓度的EGCG（5μmol／L）不影响脂肪细胞分化,而高浓度EGCG（200μmol／L）显著抑制猪前体脂肪细胞分化,同时下调PPARγ2和C／EBPαmRNA表达,本研究结果表明EGCG可抑制猪前体脂肪细胞的增殖和分化。     

维生素C通过调控脂肪形成相关基因的转录促进猪前体脂肪细胞的增殖与分化

探讨维生素C（Vit C）诱导猪前体脂肪细胞增殖分化最佳浓度及在分化过程中,5种脂肪形成相关基因peroxisome proliferator activated receptor gamma(PPARγ)和retinoid X receptor alpha(RXRα),脂肪细胞分化标志基因lipoprotein lipase (LPL),生脂基因phosphoenolpyruvate carboxykinase(PEPCK)、stearoyl CoA desaturase(SCD) mRNA表达时序性的变化. 以3　d龄猪前体脂肪细胞为实验对象,用Vit C诱导猪前体脂肪细胞增殖分化,分别在增殖分化第2、4、6和8 d收获细胞,利用MTT测定其增殖程度;油红O染色提取法检测其脂肪含量;采用SQ RT PCR法检测脂肪生成相关基因PPARγ、RXRα、LPL、PEPCK和SCD mRNA表达的变化. 结果显示,PPARγ mRNA在诱导分化第2 d时有低水平表达,在诱导分化过程中表达量逐步升高,在终末分化阶段仍保持高水平表达;RXRα mRNA在诱导分化第2和4 d表达量很低,诱导分化第6 d时表达增加.在诱导分化第8 d,RXRα mRNA表达与第6 d相比差异不显著,直至终末分化. 脂肪细胞分化标志基因LPL在第2 d开始表达,第4和6 d逐步升高,在终末分化阶段仍保持高水平的表达;生脂基因PEPCK和SCD mRNA在第2和4 d开始表达,第6和8 d仍保持高水平的表达. 研究结果表明,100 μmol/L的Vit C促进猪前体脂肪细胞增殖能力最强;250 μmol/L Vit C能显著促进猪前体脂肪细胞分化. 其作用机制可能是通过对转录因子PPARγ和RXRα及标志基因LPL mRNA时序性表达的调控来进行的,促进生脂基因的表达,从而诱导脂肪细胞的分化.     

用成熟脂肪建立一种新的猪前体脂肪细胞培养模型

用去分化的成熟脂肪细胞建立一种新的具有再增殖和再分化能力的猪前体脂肪细胞模型. 用“天花板” 培养法分离、培养1～3日龄仔猪皮下成熟脂肪细胞, 显微镜下观察细胞形态变化并计数, 流式细胞术检测细胞周期;油红O染色法检测脂肪细胞分化率, RT-PCR分析前体脂肪细胞标志基因Pref-1及成熟脂肪细胞关键转录因子PPARγ和C/EBPα等mRNA表达情况. 发现刚贴壁的细胞为单室脂滴成熟脂肪细胞, 油红O染色完全阳性; 14d后这种成熟脂肪细胞完全去分化为无脂滴的纤维状细胞, 并表达前体脂肪细胞标志基因Pref-1, 油红O染色阴性. 这种去分化的前体脂肪细胞在成脂诱导剂作用下,可重新分化为成熟的脂肪细胞. 结果证实,成熟脂肪细胞去分化后的前体脂肪细胞可重新增殖、分化为成熟脂肪细胞, 是一种新的有效的前体脂肪细胞模型.     

黄芩素对猪前体脂肪细胞增殖分化的影响

研究黄芩素(BAI)对猪前体脂肪细胞增殖分化的影响,并探讨其可能的作用机制。原代培养猪前体脂肪细胞,采用油红O染色观察细胞分化的形态学变化;MTT检测细胞增殖状况;油红O染色提取定量分析细胞内脂肪生成及细胞分化程度;分光光度法测定脂肪酸合酶(FAS)的活性;逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测分化特异基因过氧化物酶体增殖物激活受体γ2(PPARγ2)mRNA表达变化。结果显示,前体脂肪细胞在分化成脂肪细胞的过程中,其形态由梭形变成椭圆形、圆形,细胞内充满大小不一的脂滴;BAI浓度在160～640μmol/L时显著抑制其增殖(P<0.05)、BAI浓度为40～320μmol/L时显著抑制PPARγ2mRNA表达和FAS的活性,并抑制细胞分化(P<0.05)。以上结果说明,BAI对前体脂肪细胞增殖分化均有一定抑制作用,BAI可能通过抑制PPARγ2mRNA表达和降低FAS活性,从而抑制猪前体脂肪细胞分化。     

BAMBI通过促进ERK1/2磷酸化抑制猪前体脂肪细胞分化

为了研究BAMBI在猪前体脂肪细胞分化过程中的作用,构建了BAMBI慢病毒干扰载体,包装并感染猪前体脂肪细胞,采用油红O染色、油红O提取比色法检测猪前体脂肪细胞分化情况,采用Real-time qPCR、Western blotting检测成脂标志基因mRNA以及蛋白水平表达的变化情况。结果表明,BAMBI慢病毒干扰载体感染前体脂肪细胞后显著降低了BAMBI的表达,shRNA2干扰效率最高,达到了60%以上,干扰BAMBI后能增加猪脂肪细胞的脂质积累,增加了成脂标志基因过氧化物酶体增殖物激活受体γ(Peroxisome proliferator-activated receptorγ,PPARγ)和脂肪酸结合蛋白2(Adipocyte protein 2,ap2)的表达。此外,干扰BAMBI后ERK1/2的磷酸化水平减少了。这些结果表明,BAMBI可能通过促进ERK1/2的磷酸化抑制脂肪细胞分化。     

瘦素(Leptin )对猪前体脂肪细胞分化及PGC-1α和UCPs mRNA表达的影响

 以体外培养的猪前体脂肪细胞为研究对象,分析瘦素(leptin )对前体脂肪细胞分化及能量代谢相关基因PGC- 1α和UCPs mRNA表达的影响.油红O染色提取结果显示,10～90nmol/L的leptin对猪前体脂肪细胞甘油三酯合成均无显著影响(P>0.05).RT-PCR检测结果表明,30　nmol/L和100nmol/L leptin可显著促进LPL mRNA表达,处理24 h较12 h 作用效果明显(P<0.05);两个浓度的leptin对脂肪细胞分化转录因子C/EBPα和PPARγ2在mRNA水平上均没有明显的影响(P>0.05).对能量代谢相关基因的RT-PCR检测结果表明,30 nmol/L 和100nmol/L leptin 可显著促进PGC-1α和UCP3转录 (P<0.05),30nmol/L leptin可明显提高前脂肪细胞中UCP2 mRNA水平(P<0.05),且作用24h促进效果明显优于12h处理(P<0.05).研究结果提示,leptin不影响猪前体脂肪细胞分化,但可能通过上调PGC-1α和UCPs转录,促进能量消耗.     

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。     

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.     

罗格列酮和血清脂对绵羊前体脂肪细胞分化的影响

目的探讨罗格列酮(rosiglitazone,Ros)和血清脂(serum lipid,Lip)对绵羊前体脂肪细胞分化的影响及不同组织来源的前体脂肪细胞分化影响的差异。方法用不同浓度的Ros和(或)Lip培养绵羊皮下前体脂肪细胞和肾周前体脂肪细胞,通过测量3-磷酸甘油脱氢酶(GPDH)活性和油红O染色萃取液A值分析前体脂肪细胞的分化程度和脂肪细胞充脂量的变化,应用实时荧光定量PCR检测PPARγ和LPL mRNA的表达水平。结果 Ros和Lip提高细胞GPDH活性和脂滴的沉积量(P<0.05),上调LPL mRNA表达(P<0.05),最佳浓度分别为100nmol/L和20μL/mL;最佳浓度条件下Ros的诱导作用强于Lip(P<0.05),Ros显著提高了PPARγmRNA表达量(P<0.05),而Lip对PPARγmRNA的表达没有明显影响(P>0.05);Ros和Lip共同诱导与Ros单独作用之间没有明显差异(P>0.05);在相同诱导分化条件下,皮下前体脂肪细胞的分化程度高于肾周前体脂肪细胞(P<0.05)。结论研究结果表明Ros和Lip可促进绵羊前体脂肪细胞的分化,在相同条件下,皮下前体脂肪细胞的分化能力强于肾周前体脂肪细胞。     

过表达miR-103促进猪前体脂肪细胞分化

为阐明miR-103在猪前体脂肪细胞分化过程中的调控作用,采用Real-time PCR检测猪前体脂肪细胞成脂分化过程中的miR-103表达谱,明确了其在分化过程中的表达趋势;使用miR-103的腺病毒超表达载体感染猪原代脂肪细胞,随后采用Real-time PCR和Western blotting分别检测成脂标记基因PPARγ、aP2的mRNA和蛋白表达量变化;油红O染色观察腺病毒miR-103侵染的前体脂肪细胞诱导分化第8天的成脂情况。结果显示,miR-103的表达量随着脂肪细胞分化而增加,在miR-103超表达的猪原代脂肪细胞的诱导分化过程中,成脂标记基因PPARγ、aP2的表达量与对照相比显著升高,分化第8天观察到明显的脂滴。说明miR-103能够促进猪前体脂肪细胞分化。     

烟酰胺在原代培养的猪前体脂肪细胞增殖分化中的作用

为研究烟酰胺(Nicotinamide,NAM)在原代培养的猪前体脂肪细胞增殖分化中的作用,探讨其作用的分子机制,用不同浓度(0-500μmol/L)的NAM处理猪前体脂肪细胞。MTT和油红O染色及提取法检测结果表明:在不同的作用时间内,与对照组相比,100-500μmol/L的NAM均可以促进猪前体脂肪细胞的增殖分化,随着NAM浓度的增加,其对前体脂肪细胞增殖分化的促进作用逐渐上升,当浓度为300μmol/L时达到高峰,即300μmol/L NAM的促进效果最为显著(P<0.05);随后,400和500μmol/L NAM的促进作用逐渐减弱。RT-PCR法分析结果表明,Sirt1 mRNA表达显著下降(P<0.05),而其靶基因FoxO1和脂肪细胞分化标志基因PPARγ2、C/EBPα mRNA表达量明显升高(P<0.01),aP2和LPL表达也显著增加(P<0.05)。表明NAM是Sirt1的一个有效抑制剂,它可能通过抑制Sirt1的表达来促进猪前体脂肪细胞增殖和分化。     

二十二碳六烯酸对大鼠脂肪细胞增殖分化的影响

体外培养大鼠脂肪细胞,分别以0 μmol/L（对照组）、40 μmol/L（低剂量组）和160 μmol/L（高剂量组）的二十二碳六烯酸（DHA）处理细胞。采用台盼蓝排斥试验和MTT比色法检测细胞活性及增殖状况;油红O染色化学比色法定量分析细胞内脂肪生成及细胞分化程度;逆转录聚合酶链反应 (RT-PCR) 分析过氧化物酶增殖物激活受体γ2（PPARγ2）mRNA表达情况,探讨DHA对前体脂肪细胞增殖分化的影响及其可能机制。结果显示,各组细胞活力及MTT测得的光密度值(OD值)均低于对照组,160μmol/L组在60～72h作用显著（P<0.05）;脂肪细胞经DHA处理后, 160μmol/L组细胞油红O染色的OD值及PPARγ2 mRNA表达量均显著下降(P<0.01)。以上结果说明,DHA对脂肪细胞增殖分化均有一定抑制作用,高剂量DHA（160μmol/L）可显著减少细胞内脂肪的合成、抑制脂肪细胞分化,PPARγ2 mRNA表达量的下降可能是DHA抑制细胞分化的部分原因。     

猪前体脂肪细胞的分离培养

在比较组织块法和消化法分离培养猪前体脂肪细胞的基础上,通过对前体脂肪细胞增殖与分化过程中细胞的形态学变化、生长曲线、油红O染色以及脂肪细胞特异性标志基因脂蛋白脂酶（lipoprotein lipase,LPL）和过氧化物体增殖剂活化受体γ（peroxisome proliferators-activated receptor γ,PPARγ）表达的研究,证明用消化法可从猪的脂肪组织中分离获得大量的前体脂肪细胞,其生长旺盛,可见自发充脂;传代细胞经诱导培养后,充脂率大幅度提高,脂肪特异性标志基因表达增强。这为深入研究脂肪细胞增殖与分化以及猪体脂肪沉积提供了一个较好的模型。     

CTSB超表达促进体外培养的猪前体脂肪细胞分化

为研究溶酶体组织蛋白酶B(cathepsin B,CTSB)对脂肪细胞分化的影响,本实验构建了Ctsb重组腺病毒超表达载体,包装并侵染体外培养的猪前体脂肪细胞,采用油红O染色,油红O提取比色法检测猪前体脂肪细胞分化的情况,并通过real-time PCR法检测成脂关键基因mRNA水平的变化.结果显示,重组腺病毒Ctsb载体构建成功,转染猪前体脂肪细胞后,使Ctsb的mRNA和蛋白质表达量分别提高了约16倍和12倍. CTSB超表达能促进脂肪细胞的分化和脂质积累,成脂关键基因过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptor gamma, PPARγ)、脂肪酸结合蛋白2(adipocyte protein 2, aP2)的表达量均有显著升高. 研究表明,提高Ctsb的表达能促进猪前体脂肪细胞分化,揭示了Ctsb在猪前体脂肪细胞分化过程中可能发挥关键作用. 研究结果为进一步研究其作用机制奠定了基础.     

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.     

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。     

miR-191通过调控C/EBPβ转录影响猪前体脂肪细胞分化

对实验室前期Solexa结果进行深入挖掘,结合生物信息学分析从不同发育阶段猪皮下脂肪组织差异表达的miRNAs中筛选出高丰度差异极显著的候选miR-191.采用腺病毒过表达miR-191,实时定量PCR、Western blot及双荧光素酶报告基因检测等技术方法,初步研究miR-191对猪前体脂肪细胞分化的影响.结果发现,miR-191随着猪前体脂肪细胞的分化表达量逐渐增加.与对照组相比,过表达miR-191的猪前体脂肪细胞中miR-191转录本显著增加,并引起CCAAT增强子结合蛋白β(C/EBPβ)、PPARγ和aP2的mRNA水平降低,抑制了猪前体脂肪细胞分化.同时,Western blot结果显示,与对照组相比过表达miR-191的猪前体脂肪细胞在48 h C/EBPβ蛋白水平下降了55%.更重要的是,通过TargetScan等算法正向筛选以及MicroInspector反向筛选联合获得miR-191候选靶基因,经双荧光素酶报告基因检测结果证实,miR-191可直接作用于C/EBPβ3′UTR,从而降低萤火虫荧光素酶活性.综上所述,miR-191可能通过抑制脂肪细胞分化早期标志基因C/EBPβ的表达,从而抑制了猪前体脂肪细胞的分化.     

过表达Sirt2抑制猪前体脂肪细胞的分化

本文旨在利用过表达技术研究Sirt2在猪前体脂肪细胞分化中的作用.首先将Sirt2插入腺病毒穿梭载体pAdTrack-CMV,并与骨架载体pAdEasy-1在大肠杆菌BJ5183中同源重组,重组体用Lipofectamine2000包装转染HEK293细胞系,成功获得重组腺病毒vAd-Sirt2.用vAd-Sirt2感染猪前体脂肪细胞,48h后油红O染色法观察脂肪细胞分化情况,RT-PCR检测脂肪细胞分化标志基因PPARγ和aP2的表达.结果显示,过表达Sirt2促使细胞中脂滴减少,同时标志基因PPARγ、aP2mRNA水平显著降低,说明Sirt2抑制猪前体脂肪细胞分化,这为控制猪体脂沉积提供依据以及为人类肥胖和相关疾病的治疗和预防奠定基础.