导致肥胖的基因机制

<正>搜寻肥胖的基因原因的工作将FTO基因的一个非编码区域置于了聚光灯下;这一内含子(基因内区)内的变异与肥胖症和Ⅱ型糖尿病的患病风险增加有关。虽然FTO的生物作用已得到深入研究,但仍不清楚这些基因变异体是怎样影响FTO表达和生物功能的。这篇论文显示,这些非编码序列在功能上、在兆碱基距离上是与homeobox基因IRX3相联系的。这一与肥胖相关的间隔似乎属于IRX3而非FTO的调控功能。综合起来,这些数据表明,IRX3是与人类肥胖     

白色脂肪棕色化调控途径的研究进展

肥胖及其代谢综合征已成为危害人类健康的公共卫生问题,因此,安全有效的减脂方式成为当今医学研究的热点之一。白色脂肪棕色化概念的提出,开辟了减肥的新方向。研究发现过氧化物酶体增殖物激活受体(PPARs)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(PGC-1α)和锌指蛋白16(PRDM16)在白色脂肪棕色化的过程中发挥核心转录调控作用。内分泌调节、神经调节都通过这些蛋白调控脂肪棕色化的功能,另外,越来越多的micro RNA也被证实参与其中。因此,相关调控机理的探讨,有望为肥胖、糖尿病等代谢性疾病的预防和治疗提供新的作用靶点。     

白藜芦醇抑制小鼠肥胖的功效及相关机制探讨

目的:研究白藜芦醇抑制高脂引起的肥胖的作用机制。方法:将18只C57小鼠随机分为3组,分别为对照组、高脂以及高脂+白藜芦醇小鼠模型,给小鼠喂养一定剂量白藜芦醇(100 mg/kg/d),喂养12周。提取小鼠皮下脂肪细胞,分化成熟,加入白藜芦醇,采用q RT-PCR以及Western blot等方法检测HO-1以及棕色脂肪标志基因的表达。通过q RT-PCR检测小鼠脂肪组织炎症因子、UCP-1以及HO-1的表达。结果:白藜芦醇在体内可以明显抑制高脂引起的肥胖,糖耐量异常,同时促进棕色脂肪标志基因UCP-1,PGC-1以及PRDM16的表达。白藜芦醇还可抑制肥胖小鼠脂肪组织炎症因子的增加以及抗炎蛋白HO-1的表达。在体外分化的成熟的皮下脂肪细胞中,白藜芦醇同样可以促进棕色脂肪标志基因UCP-1,PGC-1以及PRDM16的表达。白藜芦醇通过促进抗炎蛋白HO-1的表达抑制高脂引起的脂肪炎症反应。结论:白藜芦醇可以通过促进白色脂肪棕色化以及抑制慢性低度炎症抑制高脂引起的肥胖、糖耐量异常以及改善胰岛素敏感性。     

调控白色脂肪棕色化的生物活性物质及机制研究进展

肥胖已成为全球性公共卫生问题,肥胖及其引发的代谢疾病严重威胁人类健康.脂肪细胞发育及糖脂代谢与此密切相关,其中,白色脂肪细胞数量和体积的增加直接导致肥胖发生,而棕/米色脂肪的生成及其产热功能的增加有助于抵抗肥胖及相关代谢疾病.近年来已有较多研究从白色脂肪棕色化的角度着手研发保健食品及药物,从而抵抗肥胖.本文将对调控白色...     

PGC-1α与炎症反应的研究进展

PGC-1α是共激活转录因子成员,调控线粒体生成相关基因的转录和表达,促进线粒体生成,调节机体的能量代谢。最近的研究发现,PGC-1α也参与机体炎症反应的调控过程。本文从PGC-1α的结构与活性调节、与糖尿病、神经系统疾病的关系等方面综述PGC-1α与机体炎症调控的最新进展。     

乳源性复合益生菌促进db/db糖尿病小鼠白色脂肪棕色化的研究

目的研究乳源性复合益生菌对db/db糖尿病小鼠白色脂肪棕色化细胞因子解偶联蛋白1(UCP1)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(PGC1α)、R结构域蛋白16(PRDM16)表达的影响。方法将6周龄的SPF级db/db糖尿病雄性小鼠适应性喂养1周,随机分为糖尿病模型组、罗格列酮组及复合益生菌高剂量组和低剂量组,SC57BL/Ks雄性小鼠为正常对照组,每组8只。血糖仪检测不同时段空腹血糖(FBG)水平,ELISA法检测糖化血红蛋(HbA1c)含量,取各组小鼠皮下白色脂肪组织,HE染色观察脂肪组织形态,用Real time-PCR检测各组白色脂肪组织中UCP1、PGC1α、PRDM16 mRNA表达水平以及Western Blot检测各组脂肪组织中UCP1的表达。结果与模型组相比,复合益生菌组FBG、HbA1c水平明显下降,并且复合益生菌能够明显增加脂肪组织多室脂肪细胞数量,具有棕色化的趋向,并能够显著提高UCP1、PGC1α、PRDM16的mRNA表达和UCP1表达量。结论本研究发现乳源性复合益生菌能够促进白色脂肪棕色化从而改善胰岛素抵抗。     

禁食及胰岛素水平对大鼠解偶联蛋白-1、2、3基因表达的影响

 为探讨禁食和胰岛素对解偶联蛋白 - 1、2、3基因 (UCP1 ,2 ,3)表达的影响 ,应用 RT- PCR方法观察了在不同禁食时间和应用胰岛素条件下大鼠白色脂肪组织、棕色脂肪组织和骨骼肌中 UCP1 ,2 ,3m RNA水平的变化 .UCP1基因只在大鼠棕色脂肪组织中表达 .UCP2 ,3基因在三种组织中均有表达 ,在白色脂肪组织中以 UCP2表达为主 ;在骨骼肌中以 UCP3表达为主 .过夜禁食使棕色脂肪组织 UCP1 ,3m RNA水平明显下降 (P<0 .0 1 ) ;UCP2 m RNA水平在三种组织中均呈上升反应 ,以白色脂肪组织中表现最为明显 (P<0 .0 5) ;而对白色脂肪组织和骨骼肌中 UCP3基因表达无明显影响 .禁食时间延长至 48h,除棕色脂肪组织中 UCP2 ,3基因有明显下降外 ,各组织中UCPs基因表达基本调节至正常或高于对照组水平 .胰岛素对 UCPs基因表达水平有一定的上调作用 ,这一作用对棕色脂肪组织 UCPs各基因及骨骼肌中 UCP3基因表现得尤为明显 (P<0 .0 5) .大鼠 UCPs基因表达有一定的组织特异性 ;禁食时间对三种组织中 UCPs各成员基因表达的影响有时相上的区别 ;胰岛素可以调 UCPs各成员基因的表达 .结果反映了 UCPs各成员在能量代谢调节上的不同作用 ,这为理解膳食 -产热与体重调节的关系 ,及其能量代谢平衡与疾病关系提供了实验依据     

藏鸡IRX3基因表达与肌内脂肪的沉积关系

旨在构建藏鸡IRX3基因的组织及时序表达谱,确定该基因与肌内脂肪的沉积关系。利用荧光定量PCR技术检测IRX3基因在不同组织和不同发育阶段肌肉组织中的表达水平,同时采用单因素方差分析方法分析肌内脂肪含量,并分析其时序表达与肌内脂肪含量的相关性。结果表明,IRX3基因在藏鸡各个组织中均有表达,在藏鸡肺组织中相对表达水平较高,极显著高于其他各个组织(P0.01)。IRX3 mRNA在210日龄公藏鸡腿肌和胸肌中相对表达水平均极显著高于其他日龄的表达水平(P0.01),而在1日龄母藏鸡胸肌中相对表达水平极显著高于其他日龄(P0.01)。藏鸡不同发育阶段肌肉组织中IRX3 mRNA表达水平与其IMF含量的相关性分析显示,公藏鸡腿肌IRX3 mRNA表达量与肌内脂肪含量呈正相关(P0.01),而在母藏鸡胸肌IRX3 mRNA表达量与肌内脂肪含量呈负相关(P0.01)。IRX3基因表达与藏鸡肌内脂肪含量存在相关性,推测IRX3可能对肌内脂肪的沉积具有调控作用。     

PPARγ 基因与代谢综合征关系的研究进展

过氧化物酶体增殖物激活受体(PPARs)γ基因已被公认在调控脂肪细胞分化和多种代谢(糖、脂肪、能量代谢等)中起重要作用。它在脂肪、肌肉、肝脏等多种与胰岛素作用有关的组织中表达,并且具备激活后调控涉及葡萄糖的产生、转运、利用及脂肪代谢的调节等基因的表达。PPARγ基因在脂肪细胞分化、糖、脂代谢、动脉粥样硬化形成、炎性反应中起重要作用,从而与T2DM、胰岛素抵抗、肥胖症、心血管疾病和高血压等疾病的发病风险相关。本文综述了PPARγ基因的结构、功能及其多态性与代谢综合征关系的研究进展。     

低氧刺激影响PGC-1α表达研究进展

过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α(peroxisome proliferator activated receptorγcoactivator-1α,PGC-1α)是参与调控机体线粒体发生、糖脂代谢、适应性产热、肌纤维类型转化等生理过程的关键转录共激活分子。而低氧刺激可通过代偿激活一系列细胞应答机制,促发机体不同组织PGC-1α表达及其介导的细胞信号调控通路重新调整,进而改变机体整个能量代谢体系。本文通过总结低氧浓度、低氧时长等多种刺激因素影响不同组织PGC-1α表达的相关研究,旨在进一步揭示不同组织PGC-1α对其低氧刺激产生代偿适应的分子机制,从而更好地解释低氧刺激下机体PGC-1α在调控全身能量代谢稳态中的重要作用。     

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.     

干预GPR1通路对实验性小鼠脂肪累积的影响

一直以来,肥胖是令人担忧和烦恼的健康问题,可导致包括2型糖尿病在内的代谢综合征发生.与肥胖相关疾病的发病机制是多因子影响的结果,但是,越来越多的证据表明,脂肪组织分泌的细胞因子(脂联素、瘦素、TNF-α等)的改变,以及局部的炎症反应对于这些疾病的发生具有重要作用.Chemerin(也被称为他扎罗汀诱导基因2或者视黄酸受体反应子2),是近年来发现的一种脂肪细胞因子,是G蛋白偶联受体1(GPR1)的配体,在调节代谢、先天免疫等方面具有重要的作用.为了研究Chemerin及其受体GPR1对小鼠脂肪累积的影响,本课题组通过高脂饲料喂养,成功建立小鼠肥胖模型,利用si RNA干扰技术沉默小鼠和分化前3T3-L1细胞中Chemerin或GPR1基因的表达发现:a.Chemerin及其受体GPR1在高脂饲料喂养小鼠的腹股沟脂肪以及肩胛下脂肪中的表达高于正常饲料组;b.沉默C57BL/6小鼠体内Chemerin或GPR1基因的表达后,肝脏以及腹股沟脂肪组织中脂质的累积受到抑制;c.3T3-L1细胞在体外分化成熟过程中,Chemerin和GPR1也呈高表达的趋势,沉默分化前3T3-L1细胞中Chemerin或GPR1基因的表达后,3T3-L1细胞向脂肪细胞的分化受到影响,降低了脂肪细胞中脂质的累积以及与脂质代谢相关基因的表达,改变了成熟脂肪细胞中新陈代谢功能.这些结果提示,Chemerin及其受体GPR1可能在小鼠脂肪累积中具有调控作用.综上所述,Chemerin/GPR1可能是一种调节脂肪组织中脂质累积的潜在信号通路,为肥胖症等代谢紊乱疾病的治疗提供了可能的作用靶点.     

组胺刺激棕色和米色脂肪产热

3-肾上腺素受体激动剂能够刺激棕色脂肪适应性产热,并能促进白色脂肪米色化。然而到目前为止,有哪些代谢产物参与介导β3-肾上腺素受体激动剂促进脂肪产热作用尚不清楚。本研究通过给予8周龄C57/BL6J雄性小鼠腹腔注射β3-肾上腺素受体激动剂CL316,243,分离提取小鼠脂肪组织进行RNA-Seq检测,结果显示组胺合成限速酶组氨酸脱羧酶(histidine decarboxylase, HDC)在脂肪中被CL316,243强烈诱导,因此推测HDC的代谢产物组胺可能参与了脂肪组织的产热过程。通过给予正常饮食与高脂饮食C57BL/6J小鼠静脉注射组胺,以明确组胺促进脂肪产热的生理作用和机制。结果显示,组胺可刺激正常饮食小鼠棕色脂肪和皮下白色脂肪中产热基因的表达,包括过氧化物酶体增殖物激活受体γ-辅活化因子-1α(peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator-1α, PGC-1α)和解耦联蛋白1 (uncoupling protein 1, UCP1)。HE染色表明,组胺处理降低了脂肪细胞中脂滴的大小。此外,组胺还可以促进高脂饮食诱导的肥胖小鼠脂肪产热,改善糖耐量和脂肪肝表型。最后,我们通过脂肪原代前体细胞实验验证了组胺促进产热是细胞的自主特性。本研究结果表明,组胺可能参与介导了β3-肾上腺素受体激动剂促进脂肪的产热。     

蛋白激酶A与脂类代谢

蛋白激酶A(protein kinase A,PKA)为重要细胞信号传导因子,在机体脂类代谢调控中发挥关键作用。PKA激活关键性脂肪水解酶,如激素敏感脂肪酶(hormone sensitive lipase,HSL)与脂肪甘油三酯脂肪酶(adipose triglyceride lipase,ATGL),以促进脂肪动员。PKA上调解偶联蛋白-1(uncoupling protein 1,UCP-1)表达,促进棕色脂肪细胞线粒体热量生成,上调机体产热量。PKA密切参与肝脏细胞脂类合成代谢调控过程。值得关注的是,PKA信号传导异常,是脂质代谢异常相关疾病,如肥胖、心脑血管疾病、2型糖尿病等疾病的重要发病机制之一。药理学研究亦显示,PKA与主要调血脂药的药理作用密切相关。本文综述五年来有关PKA参与脂类代谢调控的研究进展,以期深入了解PKA在脂类代谢中发挥的作用,并为相关疾病的诊疗提供新思路。     

组蛋白H3甲基转移酶Ezh2与小鼠脂肪细胞分化关系研究

目的:探索组蛋白H3K27me3甲基转移酶Ezh2对小鼠白色、棕色和米色脂肪细胞分化的影响。方法:构建诱导型Ezh2全身敲除小鼠(Ezh2~(flox/flox) CAGcre)并于6周龄时腹腔注射他莫昔芬诱导敲除,以同窝、同性别、相同基因型假诱导(腹腔注射玉米油)小鼠作为对照。诱导完成后在光镜下观察脂肪细胞形态,采用Western Blot法检测脂肪组织中H3K27me3、Ezh2和Ucp1的蛋白表达量。采用Realtime PCR法检测不同部位脂肪组织的脂肪分化相关基因(Pparγ、Adipoq和Fabp4)、棕色脂肪标志基因(Ucp1、Cidea和Prdm16)和米色脂肪标志基因(CD137、Tmem26和Tbx1)的表达。检测敲除组小鼠的冷耐受能力,并予以高脂饮食诱导肥胖,观察小鼠体重增长情况、诱导结束后小鼠的糖耐量和胰岛素敏感性指标。结果:Ezh2敲除小鼠Ezh2和H3K27me3的蛋白含量降低,背部棕色脂肪细胞脂滴明显小于对照组,Ucp1的基因和蛋白表达明显高于对照组(P0.05);敲除组小鼠白色脂肪细胞分化较差,米色脂肪分化增加,米色脂肪的Ucp1和Tbx1基因表达增加(P0.05)。敲除小鼠可以更好地耐受冷刺激,并抵抗高脂饮食诱导的肥胖和胰岛素抵抗。结论:Ezh2在体内促进白色脂肪细胞的分化,抑制棕色和米色脂肪细胞分化。     

解偶联蛋白在肥胖导致的心力衰竭中的作用

肥胖、代谢综合症、Ⅱ型糖尿病等代谢系统疾病,经常导致线粒体呼吸复合物中活性氧(ROS)生成增加,进而导致脂肪在心肌细胞、脂肪细胞、骨骼肌、肝细胞中积累。动物实验表明,在心肌细胞中,脂质积累会产生脂毒性,从而进一步导致细胞凋亡、心脏衰竭。因此,心肌细胞等通过高表达解偶联蛋白(UCP)来进行抗氧化应激和脂毒性适应。在肥胖的啮齿类动物和人类心脏中,UCP2和UCP3通过下调细胞程序死亡,使心肌细胞免于死亡以致心力衰竭。UCP激活后通过减少ROS的生成和细胞凋亡,影响细胞色素c和促凋亡蛋白的释放。本综述简要总结了UCP如何通过抗ROS生成及维持生物能量代谢平衡来起到保护心肌细胞、保护心脏的作用。     

黄体酮对3T3-L1脂肪前体细胞成脂分化后细胞中UCP2基因表达的影响

目的:观察体外培养条件下3T3-L1脂肪前体细胞诱导分化成的成熟脂肪细胞中解偶联蛋白2(UCP2)mRNA表达水平及黄体酮对其表达的影响。方法:体外培养3T3-L1脂肪细胞,在诱导3T3-L1脂肪细胞分化成熟后,经不同黄体酮浓度10μm/25μM/50μM/75μM/100μM刺激后,抽提总RNA,用RT-PCR检测UCP2 mRNA的表达。结果:黄体酮会促进成熟脂肪细胞中UCP2 mRNA的表达,(P<0.05)其中25μM浓度刺激下UCP2 mRNA表达量最高。结论:体外培养中,黄体酮对成熟脂肪细胞中UCP2 mRNA的表达与调控具有一定的影响。     

转录因子ChREBP在葡萄糖诱导生脂中的作用

葡萄糖既是动物主要的能量来源和脂肪合成的底物,也可通过转录因子碳水化合物反应元件结合蛋白（ChREBP）调控脂肪生成。ChREBP是具有碱性螺旋-环-螺旋亮氨酸拉链（bHLH/ZIP）结构的转录因子,可激活糖酵解和脂肪生成相关基因的转录表达,在机体脂质代谢和葡萄糖稳态的调控中起重要作用。对ChREBP调控机制的认识,可为肥胖及相关代谢综合征的治疗和肉用动物体脂沉积的营养调控提供基础。本文就有关ChREBP表达、反式激活活性的调控,以及与其他调控因子的相互作用等方面的研究新进展作一综述。     

黄体酮对3T3-L1脂肪前体细胞成脂分化后细胞中UCP2基因表达的影响

目的：观察体外培养条件下3T3-L1脂肪前体细胞诱导分化成的成熟脂肪细胞中解偶联蛋白2（UCP2）mRNA表达水平及黄体酮对其表达的影响。方法：体外培养3T3-L1脂肪细胞,在诱导3T3．L1脂肪细胞分化成熟后,经不同黄体酮浓度10μm／25μM／50μM／75μM/100μM刺激后,抽提总RNA,用RT—PCR检测UCP2mRNA的表达。结果：黄体酮会促进成熟脂肪细胞中UCP2mRNA的表达,（P〈0．05）其中25μM浓度刺激下UCP2mRNA表达量最高。结论：体外培养中,黄体酮对成熟脂肪细胞中UCP2mRNA的表达与调控具有一定的影响。     

解偶联蛋白UCP1启动子荧光素酶报告基因载体的构建

目的:构建解偶联蛋白UCP1启动子荧光素酶报告基因载体,为寻找调控UCP1表达的小分子化合物提供有效工具。方法:从小鼠基因组DNA中PCR扩增小鼠UCP1启动子上游2000 bp序列,并将该序列连接到荧光素酶报告基因载体p GL3-basic中,构建p GL3-UCP1启动子。测序正确后,提取质粒,然后将上述载体与p RL-TK载体共转染至HEK293细胞、小鼠白色脂肪前体细胞和小鼠棕色脂肪前体细胞,48 h后裂解细胞检测荧光素酶的活性。结果:通过PCR成功扩增获得了目的片段,并将其克隆至p GL3-basic中。与细胞内源UCP1表达水平相似,荧光素酶报告系统表明构建的p GL3-UCP1在棕色脂肪细胞中启动子活性最高,在白色脂肪细胞中活性较低,在HEK293细胞中基本没有活性。同时β3肾上腺素受体激动剂CL 316,243同样能够上调p GL3-UCP1的启动子活性。结论:成功构建了小鼠UCP1启动子荧光素酶报告基因载体,并证明在棕色脂肪细胞中,该启动子具有很强的启动子活性,而在白色脂肪和HEK293细胞中,启动子活性很低。该启动子报告系统有望为寻找激活UCP1的小分子化合物提供重要平台。