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.     

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.     

脂滴包被蛋白(perilipin)调控脂肪分解

脂滴包被蛋白（perilipin）包被在脂肪细胞和甾体生成细胞脂滴表面。基础状态下perilipin可减少甘油三酯水解,使其贮备增加;脂肪分解时磷酸化的perilipin能促进甘油三酯水解,而且该蛋白对激素敏感脂酶从胞浆向脂滴转位是必需的。据推测,perilipin可能在脂肪分解调控中起到“分子开关”的作用。蛋白激酶A（PKA）、细胞外信号调节激酶（ERK）等信号转导通路参与了脂肪分解。肿瘤坏死因子仅（TNFα）、过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPAγ）激动剂、瘦素（leptin）均可以影响perilipin的表达。新近研究表明,perilipin可通过蛋白酶体途径来调节其蛋白量的表达。脂肪分解调控中的关键蛋白perilipin可以和2型糖尿病、肥胖、动脉粥样硬化等多种代谢性疾病及心血管疾病联系起来。     

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。     

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。     

敲除Adipophilin基因对脂质代谢相关疾病的作用

Adipophilin是PAT (perilipin/adipophilin/Tip47)蛋白家族的一个成员,定位于细胞质和细胞内的脂滴表面.Adipophilin能促进脂质蓄积和细胞内脂滴的形成,在泡沫细胞的形成中起重要作用,是动脉粥样硬化脂质蓄积的一个标记物.Adipophilin基因敲除小鼠能预防高脂饮食诱导的脂肪肝产生,且在脂肪组织分化过程中也起着一定的作用.本文概述了adipophilin在细胞内脂质代谢中的作用.     

Fsp27通过抑制HSL的脂滴定位调控脂肪水解

Fsp27是CIDE蛋白家族的一员,其特异性地在脂肪组织中表达并定位于脂滴表面,促进脂滴融合增大和脂肪积累.Fsp27敲除小鼠表现出胰岛素敏感性增强,有较高的能量消耗,并且可以抵抗高脂食物引起的肥胖,但Fsp27是否直接参与脂肪水解的调控过程并不清楚.本研究发现,在3T3-L1脂肪细胞中基因沉默Fsp27导致脂肪水解速率上升,并且这种上升是由激素敏感型脂肪酶(HSL)所介导.进一步在3T3-L1前脂肪细胞中过表达Fsp27以及HSL,对其定位的观察结果显示,Fsp27可以显著地抑制HSL在脂滴表面的定位.本研究表明,在脂肪组织中,Fsp27能够直接影响HSL在脂滴表面的定位,进而抑制脂肪水解速率,导致脂类积累.     

脂滴与心力衰竭的研究进展

脂滴(LDs)是脂肪组织的基本单位,广泛存在于真核生物胞浆中,其表面覆盖以Perilipin 1(Plin1)为主的脂滴包被蛋白,在脂滴表面发挥屏障作用,保护脂滴内部甘油三酯及胆固醇酯免受胞浆中脂肪酶分解。近年来研究表明脂滴与心力衰竭关联密切,脂滴包被蛋白缺失可引起机体脂质代谢异常,进而引起心肌细胞结构改变,最终导致心力衰竭发生。这些研究为认识脂滴与心力衰竭间关系提供了依据,本文将脂滴与心力衰竭的研究进展进行归纳。     

雷帕霉素对小鼠原代肝细胞脂滴形态和脂滴表面蛋白表达的影响

目的:探讨雷帕霉素(Rapamycin)对小鼠原代肝细胞脂滴形态和脂滴表面蛋白表达的影响。方法:采用胶原酶灌注方法分离和培养小鼠原代肝细胞,采用100μM油酸诱导肝细胞内脂肪的合成。采用0、10、20、50μM的雷帕霉素处理肝细胞12 hr后,利用中性脂肪染料Bodipy493/503对肝细胞内的脂滴进行染色,荧光显微镜下观察细胞脂滴形态和数量。定量试剂盒检测细胞内甘油三酯(TG)的含量利用Western blot检测不同浓度雷帕霉素处理的小鼠原代肝细胞脂滴表面蛋白ADRP的表达水平。结果:成功分离和培养了小鼠原代肝细胞,使用油酸处理能够明显增加原代肝细胞内脂滴的数量。随着体外雷帕霉素处理浓度的增加,荧光显微镜下观察发现原代肝细胞内脂滴的数量呈现明显的下降趋势,甘油三酯的含量也呈见明确的下降趋势,在20μM浓度下就表现出显著性差异。Western blot结果显示雷帕霉素能够在抑制肝细胞内脂肪储积的同时降低脂滴表面蛋白ADRP的表达水平,并且随着雷帕霉素处理浓度的增加,其对ADRP表达的抑制越明显。结论:雷帕霉素能够抑制肝细胞内中性脂肪的储积,同时降低脂滴表面蛋白ADRP的表达水平。也间接说明了mTOR信号通路能够影响肝细胞内脂肪的储积,也为脂肪肝的防治提供了一个新的实验基础。     

脂滴与动脉粥样硬化的研究进展

脂肪组织是哺乳动物最重要的能量储存库,脂滴(LDs)是脂肪细胞的基本单位,是生物体胞浆中重要的亚细胞器,广泛存在于真核生物胞浆中,参与机体能量储存、甾体激素合成、应激等生理过程。LDs不仅存在于脂肪组织,在心肌、肝脏、骨骼肌、睾丸、肾脏等器官和组织中均有表达,其功能不尽相同。近年来研究表明心肌细胞脂滴代谢与动脉粥样硬化斑块发生与发展密切关联,本文将对脂滴与动脉粥样硬化的功能联系及其临床意义的研究进展进行总结。     

脂酰辅酶A长链合成酶3及其相关疾病

脂滴(lipid droplets)是细胞内脂质贮存和调节细胞脂质稳态的重要细胞器,其表面具有多种脂滴相关蛋白质。长链酰基辅酶A合成酶家族的成员脂酰辅酶A长链合成酶3(acyl CoA long chain synthetase 3,ACSL3)即脂滴相关蛋白质的一种,也是生物合成过程中必需的酶之一。ACSL3广泛分布于大多数细胞中的脂滴表面,其在脂滴的合成、自噬的调节和细胞铁死亡等多种病理生理过程中发挥着不同的作用。此外,多项研究表明,ACSL3还广泛参与到多种疾病的发生发展,包括动脉粥样硬化、非酒精性脂肪肝病、糖尿病和肿瘤等。当前,国内对ACSL3的研究相对集中于ACSL3与动物育种和生长的关系,而对ACSL3在脂质代谢中的作用机制及其与疾病的关系鲜有报道。本文基于国内外对ACSL3的研究,对该基因的结构、在细胞脂代谢中的作用机制及其相关疾病进行归纳,进一步探究ACSL3在脂滴的合成、自噬、铁死亡过程中的作用,为防治动脉粥样硬化、非酒精性脂肪肝病、糖尿病(glucose)等多种ACSL3相关疾病提供新的理论依据。     

诱导细胞凋亡DFF45样效应因子C的结构与表达调控及其功能

诱导细胞凋亡DFF45样效应因子C(cell death-inducing DNA fragmentation factor 45-like effector C,CIDEC)是近几年发现的一种脂滴结合蛋白质,属于CIDE家族成员,具有N端和C端两个结构域。该基因的组织分布具有明显的差异性,主要在脂肪组织和肝中高表达。高脂饮食和禁食等营养条件也会引起该基因表达量增高。该基因的表达受到多种因素的调控,包括多种转录因子和营养相关因子。近些年来发现, CIDEC定位于脂滴表面,调控脂滴间的融合。进一步研究发现该蛋白质与其他蛋白质(例如CIDEC,CIDEA、PLIN1)相互作用形成复合体引起接触的脂滴之间形成孔道。随后,脂质从小脂滴转运到大脂滴,进而使脂滴之间发生融合和生长。另外发现,CIDEC是促进细胞凋亡的重要蛋白质,同时在抑制脂肪分解方面具有重要作用。本文重点介绍CIDEC的结构特点,转录调控机制、亚细胞定位以及主要功能的作用机制,并对未来的研究方向提出思考,为CIDEC作用机制的有关研究提供理论基础和探索思路。     

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。     

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。     

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。     

下调Perilipin 1基因表达对3T3-L1细胞脂解的影响

目的:研究下调围脂滴蛋白基因(PLIN1)表达对3T3-L1细胞脂解的影响。方法:采用RNA干扰技术,构建3组阳性及1组阴性sh-PLIN1重组载体,并进行菌液PCR和DNA测序鉴定。Western blot测定PLIN1A蛋白表达,评价载体下调效果。细胞转染有效载体2天后,Bodipy 493/503染色脂滴;酶学方法测定细胞中甘油三酯和甘油含量;Western blot检测甘油三酯脂肪酶(ATGL)、激素敏感性脂肪酶(HSL)及其磷酸化蛋白(p-HSL)的表达。酶联免疫吸附法(ELISA)测定细胞中环磷酸腺苷(c AMP)和蛋白激酶A(PKA)的浓度。结果:各sh-PLIN1干扰载体构建成功,且3组阳性载体均能显著下调PLIN1A蛋白的表达(P0.05)。转染有效载体后,与阴性转染组相比,sh-PLIN1转染组细胞中脂滴减小,甘油三酯含量降低,甘油含量升高,ATGL和HSL相对表达量显著升高(P0.05),p-HSL相对表达量及c AMP、PKA的浓度无显著性差异(P0.05)。结论:下调PLIN1基因表达可加快3T3-L1细胞脂解速率,其可能通过上调ATGL和HSL的表达而实现,c AMP/PKA信号通路对其无明显调节作用。     

Fsp27基因沉默载体的构建及其对细胞脂解的影响研究

构建脂肪特异性蛋白27(Fat-specific protein of 27,Fsp27)基因沉默载体,研究沉默Fsp27基因表达对3T3-L1细胞脂解的影响,并对其作用机制进行探究。采用RNAi技术,构建Fsp27基因真核干扰载体,下调Fsp27基因的表达。“鸡尾酒”法诱导3T3-L1前脂肪细胞分化为成熟脂肪细胞。脂质体转染脂肪细胞,油红O染色脂滴,酶法测定细胞中甘油及甘油三酯的含量。Western blot法检测细胞中Fsp27、HSL、ATGL和PPARγ的蛋白表达。Western blot结果显示:阳性sh-Fsp27干扰载体均能有效下调Fsp27的表达,且伴随细胞内ATGL和PPARγ的表达量升高(P<0.05),其中sh-Fsp27-2的沉默效果最好;酶学方法检测结果显示:阳性sh-Fsp27干扰组细胞中甘油三酯含量下降,甘油含量升高(P<0.05);油红O染色结果发现:空白对照组与阴性对照组均有大脂滴堆积,阳性sh-Fsp27组小脂滴分布广泛,未见明显的大脂滴。sh-Fsp27-2组基因沉默载体的沉默效果最好,Fsp27基因沉默可以加快3T3-L1细胞的脂解速率,其主要是通过抑制脂滴融合和增强ATGL酶的水解来完成对脂解的调控。     

启动脂肪细胞脂动员过程的新成员ATGL

 过去近20年里,激素敏感脂酶（HSL）一直被认为是脂肪细胞脂动员过程中唯一的脂肪水解限速酶,但随着HSL基因敲除鼠的出现,其限速作用受到了质疑.脂肪甘油三酯脂酶（adipose triglyceride lipase,ATGL)是随后发现的启动脂动员的又一个脂肪分解酶.本文就ATGL基因的结构和功能特征、表达及其调控途径和影响因素等方面的研究进展进行了综述,并对今后的研究方向和应用做了展望.     

脂滴包被蛋白2在动脉粥样硬化中的作用

动脉粥样硬化性心血管疾病严重威胁着人类生命健康,其中脂质代谢异常和炎症反应是其重要的发病机制。脂滴是细胞内储存脂质的一种亚细胞器,其表面存在多种脂滴包被蛋白,参与调控脂质动态平衡。脂滴包被蛋白2(Plin2)作为脂滴包被蛋白的一种,在脂质代谢的调节、脂肪酸的氧化及炎症反应等多种生理功能中发挥重要作用。近年来,越来越多的研究发现Plin2在动脉粥样硬化的发生发展中扮演着重要的角色。因此,本文主要综述Plin2在胆固醇代谢、脂质合成、自噬和炎症反应等过程中发挥的作用,进一步阐述其与动脉粥样硬化之间的关系。     

比较基因识别-58

比较基因识别-58（comparative gene identification-58,CGI-58）属于脂肪酶家族,是脂肪性甘油三酯脂肪酶的激活蛋白,在调控脂肪代谢方面发挥着至关重要的作用,也是调控角质形成细胞的分化过程的重要分子。另外,CGI-58还具有溶血磷脂酸酰基转移酶活性,可将溶血磷脂酸酰化成磷脂酸。若CGI-58的基因发生突变,会引发一种隐性遗传的中性脂肪蓄积病——Chanarin—Dorfman综合征（Chanarin-Dorfman symptom,CDS）,病体表现出鱼鳞病。本文将针对CGI-58调控脂肪代谢以及其它方面的功能,对近些年来CGI-58的研究进展进行综述。