冷驯化对中缅树鼩褐色脂肪组织适应性产热的影响

目的探讨环境温度对中缅树鼩体重、褐色脂肪组织(BAT)产热活性及解偶联蛋白1含量的影响,为建立树鼩肥胖模型提供理论依据。方法将40只体重相似的成年中缅树鼩随机分为5组(每组8只):对照组(0 d),置于(25±1)℃,12 L/12 D条件下饲养;以及置于(5±1)℃,12 L/12 D条件下分别驯化7、14、21 d和28d组。驯化结束后测定动物的体重、非颤抖性产热(NST)、褐色脂肪组织重量以及解偶联联蛋白1(UCP1)的含量。结果与对照组(0 d)相比,冷驯化组中缅树鼩的体重、NST、BAT重量以及UCP1含量都显著增加,BAT颜色也明显加深,冷驯化28 d后,体重增加了26.32%,NST增加了20.65%,BAT重量增加了53.85%,UCP1含量增加了43%。UCP1含量与BAT重量和NST显著正相关。结论中缅树鼩可能通过冷驯化诱导BAT组织增生和UCP1表达上调,从而增强BAT产热活力以增加能量支出,推测BAT可能作为以能量学途径治疗肥胖的靶器官。     

冷暴露对中缅树鼩褐色脂肪组织中解偶联蛋白1含量的影响

自备抗血清采用酶联免疫法测定了中缅树鼩(Tupaia belangeri)在(5±1)℃冷暴露0 d、7 d、14 d、21d、28 d时,褐色脂肪组织(BAT)中解偶联蛋白1(UCP1)的含量.结果表明,随着冷暴露时间的延长,中缅树鼩的体重、褐色脂肪组织重量均表现出了增加的趋势,BAT线粒体总蛋白和UCP1的含量也呈增加的趋势,其中UCP1的含量在28 d时达到极显著水平,比对照组增加了55.9%.说明冷暴露能够诱导中缅树鼩UCP1表达增加,从而使其适应性产热增加.     

长爪沙鼠冷驯化中褐色脂肪组织产热活性及解偶联蛋白基因表达

长爪沙鼠暴露于冷环境 (4± 2℃ ) 1天至 4周的过程中 ,褐色脂肪组织 (BAT)线粒体的GTP结合能力逐渐增加 ,3周达到最大值 ;解偶联蛋白 (UCP)基因表达只有一种 ,分子量为 1 5kb ,并在冷暴露一天时明显上调 ,一周时达到高峰 ;BAT的T4 5′ 脱碘酶活力也逐渐增加。表明UCPmRNA上调对BAT合成新的UCP是必需的 ,T4 5′ 脱碘酶的激活对BAT的产热和增生是重要的。     

布氏田鼠冷暴露中褐色脂肪组织的增补及解偶联蛋白基因表达

布氏田鼠 (Microtusbrandti)随机分组暴露在冷环境 [12L∶12D ,(4± 2 )℃ ]中 12h ,1d ,3d ,7d ,14d ,2 1d和 2 8d ;对照组生活在温暖环境下 [12L∶12D ,(2 5± 2 )℃ ]。与对照组相比 ,布氏田鼠的褐色脂肪组织 (BAT)重量在冷暴露 12h～ 3d时降低 ,7～ 2 1d时则增加。 7～ 2 8d冷暴露组动物的BAT总蛋白和总DNA含量均比对照组明显提高。冷环境中的布氏田鼠解偶联蛋白 (UCP)的mRNA随时间的延长而表达上调 ,在冷暴露 2 1d时达到高峰。结果表明 ,冷暴露能够诱导布氏田鼠BAT细胞增补和UCP基因表达 ,从而使适应性产热增加。     

大绒鼠解偶联蛋白1基因部分序列扩增与分析

解偶联蛋白1（Uncoupling protein 1,UCP1）是位于褐色脂肪组织线粒体内膜上的一种解偶联蛋白,该蛋白可以诱导质子漏从而产热。通过设计简并引物进行RT-PCR从大绒鼠BAT中获得UCP1基因cDNA核心序列,RTPCR所得产物长约458 bp,包含的开放阅读框（open reading frame,ORF）为456 bp,编码151个氨基酸。通过BLAST搜索,所得大绒鼠UCP1基因cDNA氨基酸序列与黑线仓鼠、橙腹草原田鼠、金黄仓鼠、小家鼠和褐家鼠等哺乳动物的UCP1氨基酸序列同源性均在80%以上,而与鱼类和两栖类的氨基酸序列同源性在61%以下。研究结果表明UCP1在哺乳类中高度保守。同时,通过NJ方法以UCP1序列构建系统进化树表明大绒鼠与橙腹草原田鼠聚成一支,构成田鼠类分支。     

暖温经历对雌性黑线仓鼠能量代谢、产热和体脂含量的影响

能量代谢的生理调节是小型哺乳动物应对不同环境温度的重要策略之一,为探讨暖温下代谢产热在体重和体脂适应性调节中的作用和机理,本研究将雌性黑线仓鼠(Cricetulus barabensis)暴露于暖温(30°C)1个月、3个月和4个月,测定体重、摄入能、代谢产热、体脂含量、褐色脂肪组织(BAT)细胞色素c氧化酶(COX)活性和解偶联蛋1 (UCP1) mRNA表达等。结果显示,暖温对黑线仓鼠体重无显著影响,但使脂肪含量显著增加。与室温组相比(21°C),暖温组消化率显著升高,但摄入能和消化能显著降低;暖温下非颤抖性产热(NST)显著降低,脑、肝脏和心脏COX活性、BAT COX活性和UCP1 mRNA的表达显著下调。结果表明,暖温下降低代谢产热补偿了能量摄入的减少,机体处于正能量平衡状态,是脂肪含量显著增加的主要原因之一。脑、肝脏、心脏和BAT代谢活性降低是代谢产热降低的主要机制,与脂肪累积有关。     

光周期和高脂食物对布氏田鼠能量代谢和产热的影响

为了研究光周期和高脂食物对小型哺乳动物能量代谢和产热的影响,将成年雌性布氏田鼠(Lasiopodomys brandtii)分别驯化于长光照低脂、高脂食物和短光照低脂、高脂食物,7周后测定动物的体重、能量摄入、产热、血清瘦素浓度以及褐色脂肪组织解偶联蛋白1(BAT-UCP1)含量等参数.结果发现:1)短光照抑制体重增长、降低体脂重量和血清瘦素水平,增加非颤抖性产热(NST)和UCP1含量;2)高脂食物使摄入能减少和消化率提高,但未显著影响体重、基础代谢率、NST、UCP1含量和血清瘦素;3)血清瘦素与摄入能不相关,但与体脂含量正相关.结果暗示:短光照下瘦素作用敏感性增加和产热能力增强,可能介导了抵抗高脂食物诱导的肥胖.在野外条件下草食性的布氏田鼠能通过能量代谢和产热的适应性调节避免体重的过度增长,有利于降低捕食风险,增强生存能力.同时布氏田鼠是研究食物诱导肥胖机理的一个好模型     

“PM20D1”与“N酰基氨基酸”途径——新发现的呼吸链解偶联产热机制

正最近,一种新的呼吸链解偶联产热机制,被哈佛大学科学家公诸于世。经典呼吸链理论认为:解偶联蛋白-1(uncoupling protein 1,UCP1)是机体主要产热因子,其特异性表达在棕色脂肪细胞、米色脂肪细胞的线粒体内膜,并可将线粒体外膜H+势能转化为热能;由于该过程无ATP产生,而只产生热量,因此,亦称为解偶联呼吸(uncoupled respiration)。哈佛大学Dana-Farber癌症中心Spiegelman博士领导的研究组,首次发现     

温度驯化对布氏田鼠肝脏温敏瞬时受体电位通道蛋白表达的影响

肝脏是哺乳动物基础代谢产热的关键器官。温敏瞬时受体电位通道蛋白(Thermosensitive transient receptor potential channels,Thermo-TRPs)参与了调控肝细胞的生理功能。为了解Thermo-TRPs是否参与肝脏的代谢产热,以成年布氏田鼠(Lasiopodomys brandtii)为研究对象,测定了不同驯化温度下6种Thermo-TRPs在肝脏中的表达,分析其与肝脏产热相关蛋白和信号通路蛋白的关系。结果显示：(1)与高温组相比,低温增加了肝脏解偶联蛋白1(uncoupling protein 1,UCP1)的表达;而与常温组相比,低温降低了肝脏解偶联蛋白3 (uncoupling protein 3,UCP3)的表达;(2) 6种Thermo-TRPs均在肝脏中表达,与高温组相比,低温显著降低了TRP vanilloid 4 (TRPV4)的表达,同时显著增加了腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)的表达;(3)低温显著增加了布氏田鼠血清三碘甲状腺原氨酸(T₃)...     

miRNAs调控褐色脂肪细胞功能和白色脂肪细胞米色化的研究进展

褐色脂肪细胞通过其线粒体内膜解偶联蛋白(uncoupling protein 1,UCP1)的解偶联作用,将能量以热量的形式释放出来,在维持机体的能量代谢平衡中发挥了关键作用。存在于皮下脂肪组织中的某些白色脂肪细胞也能够诱导UCP1的高表达,这种现象被称为"米色化"。miRNAs是一种小的非编码RNA,可通过直接降解mRNA或抑制其翻译来调控靶基因的表达,参与了多种生物学过程。miRNAs通过对褐色脂肪细胞分化和产热相关基因的表达调控,在褐色脂肪细胞的分化和功能维持上起了重要作用。同时,研究也发现了某些miRNAs在白色脂肪细胞的米色化中起到了重要作用。对miRNAs在褐色脂肪细胞的分化调控、功能维持以及在白色脂肪细胞米色化中的作用和机制的最新研究进展进行综述。