大鼠前体脂肪细胞分化过程中波形纤维形态结构的变化和波形纤维蛋白基因表达的研究

通过对不同分化阶段的大鼠前体脂肪细胞中波形纤维蛋白的结构形态和分布的间接免疫荧光观察,发现随着前体脂肪细胞的分化,波形纤维形态结构发生特异性改变,即从前期的围绕细胞核聚集且向细胞周边平行延伸到后期的围绕脂滴间隔形成致密笼状结构。此外,通过地高辛标记的寡核苷酸探针的原位杂交和免疫印迹研究了前体脂肪细胞的分化对波形纤维蛋白基因表达的影响。结果表明,分子量为57kD的波形纤维蛋白在mRNA水平和蛋白水平的表达贯穿于前体脂肪细胞分化的全过程,表达量呈递减趋势。这提示在前体脂肪细胞分化中,波形纤维与脂滴的特异性结合对于脂滴的前体脂肪细胞分化有着功能性的联系,特别是对脂肪细胞的脂滴形成极可能起到支撑的作用。     

家兔前体脂肪细胞分化不同时期基因表达谱分析

脂肪的过度积累严重危害人类健康。前体脂肪细胞分化是脂肪发育的关键过程,研究前体脂肪细胞分化相关基因的表达有助于认识脂肪沉积的机理。尽管家兔是一种理想的研究脂肪发育的动物模型,但是针对其前体脂肪细胞分化不同时期基因表达谱的研究鲜见报道。本研究通过诱导家兔前体脂肪细胞分化,在分化第0 d、3 d和9 d收集脂肪细胞,利用转录组测序(RNA-seq),在分化第3 d样本与第0 d样本的比较中筛选出1352个差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs),在分化第9 d样本与第3 d样本的比较中筛选出888个DEGs。GO (gene ontology)功能富集和KEGG (kyoto encyclopedia of genes and genomes)通路分析发现,0~3 d分化期上调的DEGs显著富集在PPAR信号通路和PI3K-Akt信号通路上,3~9d分化期上调的DEGs显著富集到与细胞周期调控有关的GO条目和KEGG信号通路,0~3d和3~9d阶段特异上调的DEGs可能分别作用于细胞质和细胞核。通过DEGs的蛋白-蛋白互作(protein-protein interaction, PPI)网络分析发现,筛选出的核心节点(hub node)基因可能通过调控细胞周期而影响家兔前体脂肪细胞分化。     

小鼠胚胎干细胞向脂肪细胞分化过程中PPARγ2基因的表达模式

将PPARγ2基因启动子和报告基因荧光素酶相连接克隆于特定载体构建成表达质粒,电穿孔转染小鼠ES细胞,筛选阳性克隆.诱导ES细胞向脂肪细胞分化,通过定量检测荧光素酶活性跟踪PPARγ2基因的表达情况,以此研究脂肪细胞分化过程中该基因的表达模式.结果显示PPARγ2基因在未分化的ES细胞和EB形成的前两天中不表达,从EB形成的第3天开始表达,直至脂肪细胞分化完成.该基因在已完成分化的脂肪细胞中的表达远强于在分化中的前脂肪细胞中的表达.首次报道了从小鼠ES细胞到脂肪细胞分化过程中PPARγ2基因的表达模式,支持了PPARγ2基因为脂肪组织特异性表达基因的已有报道,并为脂肪细胞分化机理研究提供了线索.     

脂肪细胞分化及其调控的研究进展

肥胖症等多种代谢疾病在全世界范围内的流行使得人们高度关注脂肪沉积调控的机制研究。在细胞水平上,脂肪组织的沉积是脂肪细胞数目增加和单个细胞体积增大的结果。其中,脂肪细胞数目由多潜能干细胞定向分化为前体脂肪细胞的程度决定,而单个细胞体积则与其分化程度和甘油三酯积累量相关。因此,揭示脂肪细胞分化的细胞和分子机制,将为上述代谢性疾病预防和治疗提供重要的理论基础。本文对脂肪细胞的起源、脂肪细胞分化的体外研究模型、脂肪细胞分化的规律和调控以及脂肪细胞分化研究中关键的问题等方面的研究成果进行总结,综述了近年来关于脂肪细胞分化及其调控的研究进展。     

MicroRNA调控动物脂肪细胞分化研究进展

脂肪组织不仅在维持机体能量代谢和稳态上发挥重要作用,同时也是重要的内分泌器官。脂肪细胞分化是由间充质干细胞(Mesenchymal stem cells, MSC)向成熟脂肪细胞分化的复杂生理过程,该过程由大量转录因子、激素、信号通路分子协同调控。miRNA作为内源性非编码RNA,主要通过抑制转录后翻译等机制来调控基因表达。近年来越来越多的证据表明miRNA通过调控脂肪细胞分化相关的转录因子和重要信号分子进而影响动物脂肪细胞的分化和脂肪形成。本文对miRNA影响动物白色、棕色和米色脂肪细胞分化的作用机制及其相关调控通路和关键因子进行了归纳总结,以期为肥胖等代谢性疾病的治疗提供一定的理论指导和新的治疗思路。     

9-顺式维甲酸在原代培养猪前体脂肪细胞分化中的调控作用

采用RT-PCR、油红O染色法、油红O染色提取法和分光光度计法,探讨不同浓度9-顺式维甲酸(9-cisRA)(0-10$mol/L)对体外原代培养猪前体脂肪细胞分化的影响及其可能机制。结果表明,9-cisRA在脂肪细胞分化中因浓度不同而发挥不同作用。低浓度9-cisRA(0-10nmol/L)促进前体脂肪细胞分化,并上调RXRα、PPARγmRNA表达,增加前体脂肪细胞分化标志酶3-磷酸甘油脱氢酶(glyc-erol-3-phosphate dehydrogenase,GPDH)的活性;高浓度9-cisRA(100nmol/L-10$mol/L)则抑制前体脂肪细胞分化,并下调RXRα、PPARγmRNA表达,减少GPDH的活性。结果提示9-cisRA在猪前体脂肪细胞分化中,可能通过调控RXRα和PPARγ基因表达变化来发挥其促进或抑制作用。     

3T3-L1前体脂肪细胞分化过程中G蛋白偶联受体48的表达研究

目的 观察G蛋白偶联受体48（GPR48）、过氧化物酶体增殖体激活受体g2（PPARγ2）和CCAAT增强子结合蛋白α（C/EBPα）基因在小鼠胚胎成纤维细胞（3T3-L1）前体脂肪细胞诱导分化过程中不同时段表达水平的变化,探讨GPR48在脂肪细胞分化过程的作用。方法 体外培养3T3-L1前体脂肪细胞诱导分化为成熟脂肪细胞,在分化不同时段（第0~14天）,采用Real-timePCR技术检测脂肪细胞中GPR48、PPARγ2和C/EBPα基因信使核糖核酸（mRNA）的表达水平。结果 GPR48基因在3T3-L1前体脂肪细胞诱导分化第2天和第3天表达显著上调,差异均有统计学意义（t=4.12,P=0.015;t=6.21,P=0.003）,分化第6~14天与分化前表达无差异。PPARγ2表达在诱导分化后明显上调,分化第6天达高峰,第10~14天持续处于较高水平并趋于稳定,与诱导前期相比各时段间表达水平差异均有统计学意义（t在4.17~22.65间,P均〈0.01）。C/EBPα表达在诱导分化后明显上调,分化后第3天达高峰,第6~10天持续保持在较高水平,与诱导前期相比各时段表达水平差异均有统计学意义（t在4.38~13.87间,P均〈0.01）,第14天趋于下调,与分化前比较无差异。GPR48基因表达高峰早于PPARγ2和C/EBPα。结论 在3T3-L1脂肪细胞分化过程中PPARγ2和C/EBPα表达变化与脂肪细胞分化、脂质积聚过程相一致。GPR48基因表达高峰早于PPARγ2和C/EBPα,可能参与了脂肪细胞分化的早期过程。     

脂肪细胞分化辅助调节因子的研究进展

辅助调节因子是一类重要的反式作用因子,其虽不能与DNA结合,但可以直接或间接与转录因子作用,从而调节基因转录.近年来的研究表明,辅助调节因子在脂肪细胞分化过程中发挥重要的调控作用.本文对脂肪细胞分化辅助调节因子(辅助共激活因子和辅助共抑制因子)的新近研究进展予以综述.     

脂肪细胞分化相关转录因子的结构和功能

关于脂肪细胞分化调控的研究主要集中在转录因子的作用上。目前了解得比较清楚的分化转录因子有多种,其中CAAT增强子结合蛋白家族（C/EBPs）中的C／EBPα和过氧化物酶体增殖物激活受体家族（PPARs）中的PPARy是转录调控中起主要作用的两种因子。两者有各自的结构特点和功能,但在脂肪细胞中它们之间相互协同促进细胞的分化成熟。本文主要就C／EBPs和PPARs家族中主要成员的结构和功能及相互作用进行综述。     

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.     

Hormonal Regulation of Leptin mRNA Expression and Preadipocyte Recruitment and Differentiation in Porcine Primary Cultures of S-V Cells

The hormonal regulation of leptin mRNA expression and the association between leptin expression and adipocyte differentiation were examined in primary cultures of porcine S-V cells with Northern blot and immunocytochemical analysis. Seeding for 3 days with fetal bovine serum (FBS) with varying levels of dexamethasone (Dex) increased levels of leptin mRNA in a dosedependent manner in parallel with increases in the proportion of preadipocytes (AD-3 positive cells; AD-3, a preadipocyte marker). Six-day treatment with 10 or 850 nM insulin after FBS+Dex treatment resulted in a similar increase in leptin mRNA expression and morphological differentiation. However, significantly lower levels of leptin mRNA and smaller fat cells were observed in cultures treated with 1 nM insulin or 10 nM insulin-like growth factor-I (IGF-I). Dex-induced increases in leptin mRNA levels and AD-3 cell numbers were blocked completely by the addition of transforming growth factor-β (TGF-β) to FBS+Dex-treated cultures. However TGF-β significantly increased fat cell size and leptin mRNA expression when added to ITS (insulin, 850 nM; transferrin, 5 μg/ml; and selenium, 5 ug/mL) treated cultures during the lipid-filling stage. When added with FBS+DEX for the first 3 days, growth hormone (GH) did not influence the Dex-induced increase in AD-3 cells and leptin mRNA expression, but GH reduced leptin mRNA levels when added with insulin for 6 days after FBS+Dex. These results demonstrated that regulation of leptin mRNA expression by Dex, insulin, IGF-I, TGF-β, and GH may be associated with changes in preadipocyte number and fat cell size.     

转录因子AP-4基因真核表达载体构建及表达分析

本研究利用生物信息学分析AP-4与胃癌患者临床病理信息的相关性,根据GenBank中人AP-4基因cDNA序列设计并合成特异性引物,以胃癌细胞总RNA逆转录的cDNA为模板,利用高保真酶扩增AP-4基因CDS (Coding DNA sequence)序列并构建入pcDNA3.1+载体,并通过限制性内切酶酶切分析和测序法进行进一步验证;脂质体法将AP-4重组表达载体及对照pcDNA3.1+载体转染胃癌细胞,qRT-PCR(Quantitative real time polymerase chain reaction)和Western blotting检测分别检测AP-4在m RNA和蛋白水平的表达。生物信息学分析发现,AP-4的表达与胃癌分期及预后显著相关;酶切及测序分析表明,转录因子AP-4真核表达载体构建成功,并能够在胃癌细胞中实现转录和蛋白水平的高效表达。此研究为深入研究转录因子AP-4在胃癌等肿瘤发生发展中的作用及分子机制奠定了基础。     

基因芯片在骨骼肌老龄化相关基因表达谱中的应用

对老龄组大鼠 (30月龄 )和年轻对照组大鼠 (3月龄 )的腓肠肌超微结构进行观察 ,可以看到前者肌肉肌纤维萎缩伴有线粒体空泡变性。并进行总RNA抽提、mRNA纯化、探针制备 ,应用基因芯片筛选老龄化相关基因 ,两组大鼠骨骼肌重复出现的差异表达基因 12 7个 ,下调基因涉及能量代谢、信号转导 ,上调基因涉及蛋白质分解、细胞凋亡     

电针刺激下即刻早期基因和前脑啡肽基因在中枢神经系统中的表达及定位研究

采用免疫组织化学、Ｎｏｒｔｈｅｒｎ杂交与原位杂交等方法,观察到２／１５Ｈｚ电针刺激可诱导大鼠中枢神经系统内即刻早期基因ｃ－ｆｏｓ、ｃ－ｊｕｎ的ｍＲＮＡ与免疫阳性物质以及前脑啡肽ｍＲＮＡ的生成。Ｎｏｒｔｈｅｒｎ杂交显示,电针在１－２ｈ内引起即刻早期基因ｃ－ｆｏｓｍＲＮＡ的表达,继之以ＰＥＮＫ ｍＲＮＡ的表达,在４８ｈ内方达顶点;形态学结果表明,电针诱导ｃ－ｆｏｓ、ｃ－ｊｕｎ与ＰＥＮＫ ｍＲＮＡ及其蛋     

蒙古冰草MYB转录因子基因的序列分析

MYB转录因子是一类与植物抗逆相关的蛋白家族,通过激活植物抗逆应答基因的表达而提高其抗逆性。为挖掘蒙古冰草(Agropyron mongolicum)抗旱相关的MYB基因,本研究在已有转录组测序数据的基础上,用Plant TFDB数据库中的Prediction和Blast对MYB基因筛选及保守结构域分析,通过生物学方法对筛选出的MYB转录因子进行分析,预测其分子量和等电点等理化性质、基序、二级结构和三级结构;并用MEGA 7.0.21与已报道具有抗旱功能的29个MYB蛋白进行多序列比对分析并构建系统进化树。结果表明:蒙古冰草中筛选出9个MYB基因,蛋白大小在113~576 aa,分子量和等电点分别介于12.83~61.52 kD和4.68~9.80 kD之间,都为不稳定的亲水性蛋白;基序预测得到2个特征基序,最长的基序含50个氨基酸;α-螺旋和无规则卷曲是主要的二级结构,三级结构中都含有螺旋-转角-螺旋结构;进化树分析中,38个基因很好的聚为两类,其中Unigene 25843、Unigene 42380、Unigene 52355、Unigene 54016分别于AtMYB33、AtMYB61、Os MYB48-1、AtMYB20在同一分支上,高度同源,推测从蒙古冰草中筛选得到的MYB基因参与干旱胁迫应答,该研究为下一步蒙古冰草MYB基因功能的研究提供帮助。