脂肪分泌组学的研究进展

分泌蛋白是由细胞主动运输到细胞外的一大类具有重要生物学功能的蛋白,主要参与细胞信号转导、细胞的增殖、分化及凋亡等多种生物学过程。细胞、组织、器官及个体分泌的所有蛋白称为分泌组。脂肪组织曾被认为只是机体内能量储藏的地方,但现在发现它还是体内最大的内分泌器官。近年来,由于蛋白质组学技术的快速发展,脂肪分泌组研究已成为脂肪生物学、肥胖症及其相关疾病研究的热点之一。本文概述了脂肪分泌组学研究的主要策略和方法,重点介绍了脂肪组织间充质干细胞、前脂肪细胞、脂肪细胞以及三类脂肪组织的分泌组研究进展,分析了目前脂肪分泌组学研究中存在的问题,并提出了未来脂肪分泌组学的研究方向。     

Leptin介导JAK/STAT信号通路对猪皮下前脂肪细胞脂类代谢调控的研究

以猪原代皮下前脂肪细胞为研究材料,检测Leptin介导JAK/STAT信号通路中基因表达水平,旨在阐明Leptin介导JAK/STAT信号通路对脂肪代谢的分子机制。用0和100 ng/mL Leptin分别处理脂肪细胞48 h,油红O染色鉴定脂肪细胞,试剂盒测定细胞中甘油三酯和游离脂肪酸含量,Real-time PCR方法检测皮下前脂肪细胞中JAK/STAT信号通路中基因表达水平。研究结果表明:皮下前脂肪细胞中,Leptin组甘油三酯含量均显著低于对照组(P<0.05),脂肪酸含量均低于对照组;JAK/STAT信号通路中LepR、JAK2、STAT3、CPT-1、ACOX1和PGC-1α基因的表达量均显著高于对照组(P<0.05);LepR、JAK2、STAT3、CPT-1、ACOX1和PGC-1α基因表达量均与甘油三酯和游离脂肪酸含量呈显著负相关(P<0.05)。该研究结果表明,Leptin激活皮下前脂肪细胞中JAK/STAT信号通路,上调通路相关基因的表达,促进甘油三酯分解及脂肪酸氧化,降低细胞中甘油三酯和游离脂肪酸含量。     

猪脂肪干细胞的特点及其应用

脂肪干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs)是从脂肪组织中分离得到的一种具有多元分化潜能的干细胞,且脂肪组织在人体内的储量丰富,取材简单。因此,人源脂肪干细胞(human adipose-derived stem cells,hADSCs)具有良好的应用前景,如干细胞治疗、再生以及药物研发等。然而,要将这些基础研究成果应用于临床,必须通过临床前的安全性、可行性和潜在的风险评估。而在实验动物中,猪与人类在解剖学、遗传学和生理学上非常相似,因此猪脂肪干细胞(porcine adiposederived stem cells,pADSCs)的相关研究对人脂肪干细胞走向临床应用具有重要的理论及实践意义。基于猪脂肪干细胞的重要作用,本文综述了猪脂肪干细胞的分离、培养、免疫表型、分化能力及应用前景。     

脂肪细胞补体相关蛋白30的研究进展

脂肪细胞补体相关蛋白30(Acrp30)是仅由脂肪细胞合成和分泌的一种激素,与机体胰岛素敏感性有密切关系,可降低餐后血游离脂肪酸水平并加强胰岛素抑制肝葡萄糖输出的作用,同时还有抗动脉粥样硬化的特性。     

大鼠前脂细胞和3T3-F442A细胞对猫血清因子的分子诱导作用的差异性反应

根据形态学变化,甘油-3-磷酸脱氢酶(GPDH)活力的升高和三酸甘油酯(TG)积累的增加与胚牛血清(EBS)相比,猫血清能显著地使元代培养中大鼠前脂细胞发生分化作用,GPDH酶活力因加猫血清者为373+/-45单位/mg蛋白质,而加入FBS者为118+/-23单位/mg蛋白质;N＝21,P<0.001,相对应的TG分别为16.1+/-2.7μmol/mg DNA与5.5+/-1.2μmol/mg DNA,N＝12,P<0.0005.分化细胞引发的脂肪细胞转化作用,GPDHFBA与胰岛素组为1247+/-82单位/mg蛋白质,而猫血清+FBS+胰岛素组为1145+/-80单位/mg蛋白质.猫血清还对大鼠前脂细胞具有促进有丝分裂的作用,尤其在接种后的第4天至第5天最为明显.此种促分化作用成分在56℃经45分钟后仍稳定,但经100℃30分钟处理即遭破坏.它是非透析性的,对胰蛋白酶、链霉菌蛋白酶和羧肽酶A只有抗性,但胰凝乳蛋白酶却可使其部分地失活.它对DTT和高碘酸盐不敏感,在pH2和pH12条件下不稳定,其等电点为5左右,它能与Con A琼脂糖相结合,看来是一种糖蛋白.凝胶过滤层析表明它的分子量为57KDa.结论猫血清含有一种能促使元代培养中的大鼠前脂细胞转化成脂肪细胞,但却没有使3T3细胞系细胞发生这种作用,表明这两种细胞存在着固有的差异.     

慢性高剂量胰岛素刺激猪脂肪细胞脂肪分解

为研究慢性高剂量胰岛素对猪脂肪细胞脂肪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ERK(Extracellular signal-related kinase)抑制剂预处理或不处理的情况下, 再用不同浓度的胰岛素(0、200、400、800、1600 nmol/L)处理不同时间(24、48、72、96 h), 通过测定甘油释放量检测脂肪细胞的脂解率; 采用RT-PCR和Western blotting检测perilipin A和PPARg2的mRNA和蛋白表达。结果显示, 慢性高剂量胰岛素以剂量和时间依赖性的方式刺激猪脂肪细胞的脂肪分解, 并削弱脂肪细胞对异丙肾上腺素刺激的脂解应答; 同时显著下调perilipin A和PPARg2的mRNA及蛋白表达; 另外, PKA和ERK抑制剂均显著抑制胰岛素刺激的脂肪分解, 但仅ERK抑制剂显著逆转perilipin A基因表达的下调。由此推测, 慢性高剂量胰岛素通过ERK通路抑制perilipin A的表达, 进而刺激猪脂肪细胞的脂肪分解。     

草鱼前体脂肪细胞的原代培养

构建脂肪细胞体外培养体系,研究脂肪细胞分化过程,是探讨动物脂质代谢规律的重要手段.目前,哺乳动物方面,自20世纪60年代起至今,国内外已成功构建了大鼠[1,2]、人[3,4]、牛[5,6]和猪[7,8]的前体脂肪细胞体外培养模型,鱼类方面的工作则开始不久.     

成纤维细胞生长因子（FGF）受体-2参与FGF-21介导的糖代谢活性米

最近发现,FGF-21具有很强的调节血糖和血脂的作用,已经成为糖尿病研究领域的新热点,但是其功能受体和作用机制还不清楚．前期结果表明,FGF-21促进3T3L1脂肪细胞代谢葡萄糖,对前脂肪细胞无作用,说明脂肪细胞表达FGF-21功能受体．以3T3L1脂肪细胞为靶标,旨存寻找FGF-21的功能受体．结果表明,FGF-21可与3T3L1脂肪细胞膜蛋白形成FGF-21／受体复合物,免疫检测结果发现,FGF-21／受体复合物中含有FGF受体-2（FGFR-2）．为明确FGF-21／FGFR-2的特异性关系,系统研究了FGFR-2对FGF-21刺激后的酪氨酸磷酸化反应．结果表明,虽然前脂肪细胞和脂肪细胞均表达FGFR-2,但是FGF-21只诱导脂肪绌胞中表达的FGFR-2磷酸化,对前脂肪细胞表达的FGFR-2无作用,与葡萄糖吸收试验相符．FGF-21不仅可使原位表达的FGFR-2磷酸化,还可使异位表达的FGFR-2磷酸化,克隆后测序分析结果表明,FGFR-2Ⅲc是3T3L1脂肪细胞表达的主要FGFR-2类型．这些结果提示,FGFR-2Ⅲc是FGF-21的功能受体,参与FGF-21在脂肪细胞介导的糖代谢活性．此外,系统分析了FGFR-2在3T3L1分化过程巾的差异表达,为FGF-21在前脂肪细胞和脂肪细胞中的功能差异提供了依据．     

MicroRNA调控动物脂肪细胞的分化

MicroRNA (miRNA)属于非编码小调节RNA,在动物细胞的增殖、分化、凋亡和代谢等许多生物学过程中具重要作用.研究显示大量miRNA也参与动物脂肪细胞的分化调节,在前体脂肪细胞向成熟脂肪细胞的分化过程中具有多种功能.目前的研究结果表明,这些miRNA在脂肪细胞分化的早期或后期通过其靶基因发挥功能,如miR-17-92和miR-143分别通过其靶基因Rb 2/p 130和ERK 5/BMK 1调节脂肪细胞分化,过表达可促进体外培养的脂肪细胞分化.因此,了解更多miRNA在脂肪细胞分化中的功能,可以加深对动物脂肪形成分子机制的理解,并有可能将其作为脂类代谢性疾病治疗的潜在靶点.     

人脐带间充质干细胞的成脂诱导分化及其相关基因鉴定

目的:探讨人脐带间充质干细胞(hUC-MSCs)的分离提取、体外诱导分化为脂肪细胞的能力及其相关基因的表达情况。方法:取新生儿脐带经组织培养法提取后分离培养于αMEM完全培养基中,经大量纯化与扩增后,采用倒置显微镜观察其形态与细微结构;流式技术检测其细胞周期及表面标志;以含有成脂诱导剂的αMEM培养基对P3的hUC-MSCs进行培养,诱导其向脂肪细胞方向分化,对其对诱导后的细胞进行检测。应用油红"O"染色对其进行定性鉴定;应用实时定量RT-PCR对LPL、Leptin的基因含量进行测定。结果:经过组织培养法后,细胞呈贴壁生长,细胞呈梭性或旋涡状,形态不规则,多数有凸起,细胞核较大,核仁明显;第7代以前的细胞具有较强的生长活性;流式技术检测发现此类细胞高表达CD44、CD73和CD105等细胞表面标记,而几乎不表达CD34、CD45、CD31和HLA-DR。培养至第3代的细胞约72.724%的细胞处G1期、S期的细胞仅占18.069%,第7代时G1期细胞约为83.875%、S期为9.606%左右;经成脂诱导剂诱导分化后,细胞经油红"O"染色,分化为脂肪细胞的细胞着色并呈红色,实时定量RT-PCR结果显示该部分细胞表达脂肪细胞的标志性基因LPL和Leptin。结论:P7以前的hUC-MSCs具有较强的生长分化能力,可以向脂肪细胞进行分化并表达一定量的特定标志性基因。