跨膜转录因子Nrf1的生物学功能研究进展*

跨膜转录因子Nrf1是CNC-bZIP家族中的重要成员,在维持细胞内氧化还原平衡、蛋白质稳态、内质网与线粒体稳定等功能中具有重要作用.在小鼠不同的组织器官中敲除Nrf1后会导致多种疾病,如非酒精性脂肪肝、神经退行性疾病、糖尿病等.近几年来,随着多种动物模型的运用及临床上的发现,Nrf1的新功能逐渐被揭示,尤其是参与棕色脂肪组织生热适应(冷适应)、胆固醇代谢、糖代谢、内质网应激以及先天性去糖基化疾病发生等过程.因此,为更好地理解Nrf1的作用,本文对其生物学功能进行了简要综述.     

运动通过脂噬作用调节脂代谢及其分子机制

脂噬是一种选择性的自噬,可以选择性地识别并降解脂滴,在调节细胞脂代谢、维持细胞内脂质稳态中发挥重要作用。运动能够诱导脂噬,同时也是减控体脂的有效手段。本文将重点介绍运动与肝脏、胰腺、脂肪组织等重要脏器脂噬作用的联系,并总结归纳运动调控脂噬作用的分子机制,为采取运动方式防治脂肪肝、肥胖等相关代谢性疾病提供一种新的思路。     

乳酸菌胆盐水解酶和共轭脂肪酸产生及对宿主脂代谢影响的研究进展

乳酸菌是一类影响宿主脂代谢的人体肠道益生菌。乳酸菌对脂代谢的影响作用与其产生胆盐水解酶(bile salt hydrolase,EC3.5.1.24,BSH)及共轭转化多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids,PUFAs)关系密切。菌株差异、菌群分布和饮食差异是影响BSH及共轭脂肪酸产生的重要因素。本文重点阐述了两类物质对宿主脂代谢的影响机制,以期为后续研究提供借鉴。BSH能够降解肝脏分泌的胆汁酸(bile acids,BAs),降低脂类物质的吸收。BAs的降解产物胆汁酸脱氧胆酸(deoxycholic acid,DCA)和石胆酸(lithocholic acid,LCA)能够通过机体信号通路法尼类X受体(farnesoid X receptor,FXR)、小异二聚体伴侣(small heterodimer partner,SHP)及肝脏X受体(liver X receptor,LXR)等信号通路进行调控,促进胆固醇转运及向BAs转化。此外,BSH还能够通过下调固醇调节元件结合蛋白1c (sterol regulatory element binding protein 1c,SREBP-1c)、上调5ʹ-腺苷单磷酸激活蛋白激酶α(5ʹ-AMP activated protein kinase,AMPKα)和过氧化物酶体增殖物激活受体α (peroxisome proliferator-activated receptor α,PPARα)抑制脂质合成,促进脂质的分解。PUFAs可被乳酸菌转化产生共轭脂肪酸,如共轭亚油酸(conjugated linoleic acid,CLA)和共轭亚麻酸(conjugated linolenic acid,CLNA),CLA/CLNA能够促进机体产生瘦素(leptin,LP),抑制食欲、促进能量消耗;CLA/CLNA还可以通过激活PPARα进行调控,促进人体脂质的氧化分解。乳酸菌通过以上多种途径共同作用调节宿主的脂代谢,对深入理解乳酸菌调控脂代谢机制及临床应用有着重要意义。     

编者按: 脂代谢与心血管疾病

心血管病是我国成年人致死的最主要的疾病,而脂代谢异常是心血管疾病的独立危险因素。因此,阐述研究揭示脂代谢异常在心血管疾病发生发展中的作用及其机制,具有重要的理论意义和临床实用价值。本期专题主要一方面综合评述了脂蛋白组分与脂质代谢,以及甘氨酸的心血管疾病保护作用等相关领域的研究新进展,同时并分别展示了国内学者有关于PCSK9/LDLR通路、模拟人apoE结构域的小分子多肽EpK、多不饱和脂肪酸、脂联素、LXRα- ABCA1途径和普罗布考等在脂代谢中的作用及相应分子机制等方面的研究成果,以期让更多的人进一步深入了解脂质代谢以及,了解心血管病发病的复杂机制和及研究现状。     

研究: 载脂蛋白E拟肽EpK对apoE-/-小鼠动脉粥样硬化的影响

前期设计合成了一种模拟人载脂蛋白E(apoE)结构域的小分子多肽EpK,体外实验证实该拟肽具有抑制巨噬细胞炎症及增强高密度脂蛋白(HDL)介导细胞胆固醇外流的作用．本文拟借助慢病毒体系分泌性表达EpK,研究EpK在体对apoE基因敲除(apoE^-/-)小鼠动脉粥样硬化斑块的影响．将11月龄雌性apoE^-/-小鼠18只,随机分两组,分别经眼球后静脉丛注射pWPI慢病毒(Lv-GFP对照组)和含EpK的重组慢病毒(Lv-EpK组)．小鼠普食喂养,间隔采血监测血脂状态,检测血浆对氧磷酯酶(PON1)活性,病毒注射18周后小鼠安乐死,从主动脉根部连续冰冻切片及主动脉胸腹段纵剖面(en face)进行油红O染色分析斑块面积,采用实时荧光定量PCR检测小鼠肝脏相关基因的mRNA表达水平,蛋白质印迹检测血浆中apoA-Ⅰ、PON1及血清淀粉样蛋白A(SAA)水平．结果显示：慢病毒感染小鼠可成功在血循环中检测到EpK,与Lv-GFP对照组比较,Lv-EpK组apoE^-/-小鼠的血脂及脂蛋白分布、apoA-Ⅰ水平、PON1活性无明显改变,但EpK组小鼠的主动脉斑块面积较对照组显著减少(主动脉根部斑块面积(0.87±0.07) mm² vs (1.03±0.08) mm²,P < 0.05;主动脉胸腹段斑块占管腔比42.0% vs 55.8%,P < 0.01)．EpK可显著降低血中SAA水平,并抑制肝脏炎症因子TNF?琢和IL-6的表达．结果说明,EpK拟肽具有减退apoE^-/-小鼠动脉粥样硬化斑块的作用,其机制可能与其发挥的抗炎作用有关．     

主要尿蛋白(MUPs)参与化学信息交流和糖脂代谢

主要尿蛋白（MUPs）属于脂质运载蛋白家族,具有保守的中心疏水β链桶状特征性结构域,具有调节种属内与种属间个体间化学信息交流的功能.MUPs主要在肝合成并分泌入血,作为载体与信息素等亲脂性小分子结合,延长其半衰期,一并从肾过滤排泄入尿液,延缓尿迹中信息素的挥发,从而延长信息素的作用时间.啮齿类动物的MUPs本身具有高度多态性,能够发挥类似信息素的作用直接编码个体信息,调节种属内的生物活动.此外,MUPs还能够发挥利它素的功能引起其它种属的畏惧反应.新近研究发现,MUPs受到机体营养状态的调节,与代谢性疾病及糖脂代谢密切相关,但机制尚不清楚.MUPs的功能和机制探索对于化学信息交流与糖脂代谢研究具有重要意义.本文旨在对MUPs的最新研究结果展开简要综述及讨论.     

餐后运动时间对Ⅱ型糖尿病能量和脂代谢的影响

为了考察餐后运动时间对Ⅱ型糖尿病能量和脂代谢的影响,本研究通过高脂饮食和尾静脉注射60 mg/kg的链脲佐菌素来建立Ⅱ型糖尿病大鼠模型,大鼠分别在餐后0.5 h和餐后1 h进行30 min (15 m/min)的跑台运动,共运动4周。运动完成后,分别检测了各组大鼠能量代谢指标(Glu, Lac, BUN和NEFA)、血脂代谢指标(TG, TC, LDL-C和HDL-C)、糖化血红蛋白(HbA1c)、胰岛素(INS)和瘦素(Lep)水平。通过Western blotting检测大鼠胰腺组织中葡萄糖转运蛋白(GLUT-4)和胰岛素受体底物-1 (IRS-1)的蛋白表达。研究显示,与餐后0.5 h运动组相比,餐后1 h运动组的Glu和BUN水平显著降低。与餐后0.5 h运动组相比,餐后1 h运动组的HbA1c、INS和Lep水平显著降低。与餐后0.5 h运动组相比,餐后1 h运动组的TG、TC和LDL-C水平均显著降低,而HDL-C水平显著升高。与餐后0.5 h运动组相比,餐后1 h运动组的GLUT-4和IRS-1蛋白表达水平均显著升高。总之,餐后运动可有效改善Ⅱ型糖尿病的能量代谢和脂代谢,提高胰岛素敏感性,减弱胰岛组织损伤。餐后1 h运动是Ⅱ型糖尿病患者的理想运动方案。     

瘦素对糖尿病大鼠糖脂代谢及炎性因子的影响

目的: 探讨瘦素对糖尿病大鼠糖脂代谢及相关炎症因子的影响。方法: 将健康Wistar雄性大鼠60只随机选取10只作为对照组,50只给予高糖高脂饲料喂养加腹腔内注射链脲佐霉素(STZ,25 mg/kg)的方法诱发并建立糖尿病大鼠模型。并随机分为模型组、瘦素低剂量组、瘦素中剂量组和瘦素高剂量组,每组10只。4组大鼠造模成功后均持续给予高糖高脂饲料喂养,瘦素低、中、高剂量组给予20 μg/kg、50 μg/kg和100 μg/kg,连续5 d。GOD-PAP法检测大鼠血糖(FBG),放射免疫法测定胰岛素含量(Ins),全自动生化分析仪测定血清中三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL-C)、高密度脂蛋白(HDL-C)。采用酶联免疫方法(ELISA)测定丙二醛(MDA)、白细胞介素-6(IL-6)及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)。采用Western blot检测糖尿病大鼠脂肪组织中瘦素表达情况。结果: 与对照组比较,各组大鼠血糖水平均显著升高(P＜0.01);与模型组比较,瘦素中、高剂量大鼠血糖显著降低(P＜0.05,P＜0.01);瘦素高剂量组胰岛素水平显著降低(P＜0.01)。不同剂量瘦素组间比较,给药后三组大鼠FBG及INS无统计学差异(P＞0.05)。与模型组比较,瘦素中、高剂量组TC水平显著下降(P＜0.05,P＜0.01);高剂量组TG、LDL-C水平显著降低(P＜0.05),高剂量组HDL-C水平显著升高(P＜0.01)。不同剂量瘦素组进行组间比较,高剂量组在降低TC、TG、LDL-C水平,升高HDL-C水平优于中、低剂量组(P＜0.05)。Western blot结果显示,与模型组(52.27±10.93)比,瘦素高剂量组100 μg/kg(40.13±9.87)、中剂量组50 μg/kg(44.68±10.23)、低剂量组20 μg/kg(47.35±12.09)脂肪中瘦素表达水平依次降低。结论: 瘦素水平分泌异常是诱发糖尿病因素之一,在给予一定浓度外源性瘦素(100 μg/kg)干预下,能显著降低MDA、TNF-α水平,提高IL-6水平,其机制可能与瘦素在减轻炎症反应、氧化应激,纠正血脂异常紊乱有密切关系。