视黄酸X受体α促进猪前体脂肪细胞分化

采用细胞转染、油红O染色、油红O染色提取法、GPDH活性测定、semi-qRT-PCR等方法研究了视黄酸X受体α (retinoic acid X receptor α, RXRα)在猪原代前体脂肪细胞分化中的作用及其机理.结果表明,转染pRXRα-EGFP促进了猪前体脂肪细胞RXRα 的表达,脂肪细胞分化能力随之增强, 脂肪细胞GPDH活性、分化转录因子PPARγ和C/EBPαmRNA表达水平均显著升高(P<0.05). 结果提示,RXRα可能通过调控过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferators-activated receptor-γ, PPARγ)和CAAT/增强子结合蛋白家族（CCAAT/enhancer binding proteins, C/EBP）C/EBPα 基因表达变化促进猪前体脂肪细胞分化.     

用成熟脂肪建立一种新的猪前体脂肪细胞培养模型

用去分化的成熟脂肪细胞建立一种新的具有再增殖和再分化能力的猪前体脂肪细胞模型. 用“天花板” 培养法分离、培养1～3日龄仔猪皮下成熟脂肪细胞, 显微镜下观察细胞形态变化并计数, 流式细胞术检测细胞周期;油红O染色法检测脂肪细胞分化率, RT-PCR分析前体脂肪细胞标志基因Pref-1及成熟脂肪细胞关键转录因子PPARγ和C/EBPα等mRNA表达情况. 发现刚贴壁的细胞为单室脂滴成熟脂肪细胞, 油红O染色完全阳性; 14d后这种成熟脂肪细胞完全去分化为无脂滴的纤维状细胞, 并表达前体脂肪细胞标志基因Pref-1, 油红O染色阴性. 这种去分化的前体脂肪细胞在成脂诱导剂作用下,可重新分化为成熟的脂肪细胞. 结果证实,成熟脂肪细胞去分化后的前体脂肪细胞可重新增殖、分化为成熟脂肪细胞, 是一种新的有效的前体脂肪细胞模型.     

过表达miR-103促进猪前体脂肪细胞分化

为阐明miR-103在猪前体脂肪细胞分化过程中的调控作用,采用Real-time PCR检测猪前体脂肪细胞成脂分化过程中的miR-103表达谱,明确了其在分化过程中的表达趋势;使用miR-103的腺病毒超表达载体感染猪原代脂肪细胞,随后采用Real-time PCR和Western blotting分别检测成脂标记基因PPARγ、aP2的mRNA和蛋白表达量变化;油红O染色观察腺病毒miR-103侵染的前体脂肪细胞诱导分化第8天的成脂情况。结果显示,miR-103的表达量随着脂肪细胞分化而增加,在miR-103超表达的猪原代脂肪细胞的诱导分化过程中,成脂标记基因PPARγ、aP2的表达量与对照相比显著升高,分化第8天观察到明显的脂滴。说明miR-103能够促进猪前体脂肪细胞分化。     

猪前体脂肪细胞的分离培养

在比较组织块法和消化法分离培养猪前体脂肪细胞的基础上,通过对前体脂肪细胞增殖与分化过程中细胞的形态学变化、生长曲线、油红O染色以及脂肪细胞特异性标志基因脂蛋白脂酶（lipoprotein lipase,LPL）和过氧化物体增殖剂活化受体γ（peroxisome proliferators-activated receptor γ,PPARγ）表达的研究,证明用消化法可从猪的脂肪组织中分离获得大量的前体脂肪细胞,其生长旺盛,可见自发充脂;传代细胞经诱导培养后,充脂率大幅度提高,脂肪特异性标志基因表达增强。这为深入研究脂肪细胞增殖与分化以及猪体脂肪沉积提供了一个较好的模型。     

猪脂肪组织发育过程中Wnt/β-catenin信号通路相关基因及脂肪转录因子的时序表达

为研究Wnt/b-catenin信号通路对猪脂肪组织发育的影响, 并探讨其可能的作用机制, 以1~120日龄长白猪脂肪组织为试验材料, 采用SQ RT-PCR法检测Wnt信号通路中相关基因β-catenin、GSK3β、Fz1及主要的脂肪转录因子PPARγ、C/EBPα 和分化早期标志基因LPL mRNA的表达变化; 石蜡切片免疫组化方法定性检测β-catenin在脂肪组织发育中的时序表达变化。SQ RT-PCR结果显示, β-catenin mRNA在猪出生第1天有高水平表达, 随着个体日龄的增长, 其表达量逐渐降低, 60日龄后维持在一个较低水平。GSK3β和Fz1 mRNA的表达量也伴随脂肪组织的发育而逐渐降低。而LPL、PPARγ和C/EBPα的 mRNA表达量随着个体日龄的增长而逐渐升高, 60日龄后仍保持高水平的表达。石蜡切片免疫组化结果显示, 随着脂肪组织的发育, β-catenin蛋白的表达也随之降低, 并且β-catenin蛋白的表达部位逐渐由细胞核和细胞质共表达变为只在细胞质中表达。上述基因表达的时序变化规律提示, β-catenin在维持前体脂肪细胞的未分化状态, 抑制脂肪组织发育中具有重要作用, 其作用机制可能是通过对脂肪细胞转录因子PPARγ、C/EBPα及分化早期标志基因LPL mRNA的调控来进行的。     

猪脂肪组织发育过程中Wnt/β-catenin信号通路相关基因及脂肪转录因子的时序表达

为研究Wnt/b-catenin信号通路对猪脂肪组织发育的影响, 并探讨其可能的作用机制, 以1~120日龄长白猪脂肪组织为试验材料, 采用SQ RT-PCR法检测Wnt信号通路中相关基因β-catenin、GSK3β、Fz1及主要的脂肪转录因子PPARγ、C/EBPα 和分化早期标志基因LPL mRNA的表达变化; 石蜡切片免疫组化方法定性检测β-catenin在脂肪组织发育中的时序表达变化。SQ RT-PCR结果显示, β-catenin mRNA在猪出生第1天有高水平表达, 随着个体日龄的增长, 其表达量逐渐降低, 60日龄后维持在一个较低水平。GSK3β和Fz1 mRNA的表达量也伴随脂肪组织的发育而逐渐降低。而LPL、PPARγ和C/EBPα的 mRNA表达量随着个体日龄的增长而逐渐升高, 60日龄后仍保持高水平的表达。石蜡切片免疫组化结果显示, 随着脂肪组织的发育, β-catenin蛋白的表达也随之降低, 并且β-catenin蛋白的表达部位逐渐由细胞核和细胞质共表达变为只在细胞质中表达。上述基因表达的时序变化规律提示, β-catenin在维持前体脂肪细胞的未分化状态, 抑制脂肪组织发育中具有重要作用, 其作用机制可能是通过对脂肪细胞转录因子PPARγ、C/EBPα及分化早期标志基因LPL mRNA的调控来进行的。     

烟酰胺在原代培养的猪前体脂肪细胞增殖分化中的作用

为研究烟酰胺(Nicotinamide,NAM)在原代培养的猪前体脂肪细胞增殖分化中的作用,探讨其作用的分子机制,用不同浓度(0-500μmol/L)的NAM处理猪前体脂肪细胞。MTT和油红O染色及提取法检测结果表明:在不同的作用时间内,与对照组相比,100-500μmol/L的NAM均可以促进猪前体脂肪细胞的增殖分化,随着NAM浓度的增加,其对前体脂肪细胞增殖分化的促进作用逐渐上升,当浓度为300μmol/L时达到高峰,即300μmol/L NAM的促进效果最为显著(P<0.05);随后,400和500μmol/L NAM的促进作用逐渐减弱。RT-PCR法分析结果表明,Sirt1 mRNA表达显著下降(P<0.05),而其靶基因FoxO1和脂肪细胞分化标志基因PPARγ2、C/EBPα mRNA表达量明显升高(P<0.01),aP2和LPL表达也显著增加(P<0.05)。表明NAM是Sirt1的一个有效抑制剂,它可能通过抑制Sirt1的表达来促进猪前体脂肪细胞增殖和分化。     

EGCG对猪前体脂肪细胞增殖和分化的作用

表没食子儿茶素没食子酸酯（Epigallocatechin-3-gallate,EGCG）是绿茶提取物EGCG的生物活性成分,为了探讨其对猪前体脂肪细胞增殖和分化的影响,以不同浓度EGCG处理猪前体脂肪细胞,MTT法测定EGCG对猪前体脂肪细胞生长的影响;油红O染色检测猪前体脂肪细胞的形态学变化;油红O染色提取法定量分析脂肪细胞充脂量的变化;半定量RT-PCR检测分化转录因子过氧化物酶体增生物激活受体佗（PPARγ2）和CCAAT／增强子结合蛋白α（C／EBPα）mRNA表达水平变化。结果显示：EGCG随着浓度的递增显著抑制猪前体脂肪细胞的增殖（P〈0．01）;低浓度的EGCG（5μmol／L）不影响脂肪细胞分化,而高浓度EGCG（200μmol／L）显著抑制猪前体脂肪细胞分化,同时下调PPARγ2和C／EBPαmRNA表达,本研究结果表明EGCG可抑制猪前体脂肪细胞的增殖和分化。     

黄芩素对猪前体脂肪细胞增殖分化的影响

研究黄芩素(BAI)对猪前体脂肪细胞增殖分化的影响,并探讨其可能的作用机制。原代培养猪前体脂肪细胞,采用油红O染色观察细胞分化的形态学变化;MTT检测细胞增殖状况;油红O染色提取定量分析细胞内脂肪生成及细胞分化程度;分光光度法测定脂肪酸合酶(FAS)的活性;逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测分化特异基因过氧化物酶体增殖物激活受体γ2(PPARγ2)mRNA表达变化。结果显示,前体脂肪细胞在分化成脂肪细胞的过程中,其形态由梭形变成椭圆形、圆形,细胞内充满大小不一的脂滴;BAI浓度在160～640μmol/L时显著抑制其增殖(P<0.05)、BAI浓度为40～320μmol/L时显著抑制PPARγ2mRNA表达和FAS的活性,并抑制细胞分化(P<0.05)。以上结果说明,BAI对前体脂肪细胞增殖分化均有一定抑制作用,BAI可能通过抑制PPARγ2mRNA表达和降低FAS活性,从而抑制猪前体脂肪细胞分化。     

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。     

全反式维甲酸抑制猪脂肪间充质干细胞的成脂分化

分离培养猪脂肪间充质干细胞（adipose mesenchymal stem cells, AMSCs）,流式细胞仪鉴定其表面标记.利用MTT比色检测不同浓度的全反式维甲酸（all trans retinoic acid, ATRA）对猪AMSCs增殖的影响;光学显微镜下观察猪AMSCs向脂肪细胞分化的形态学变化;油红O染色提取法分析不同浓度ATRA对猪AMSCs成脂分化的影响;RT PCR检测脂肪细胞分化标志基因LPL和aP2 mRNA的变化.MTT比色结果显示,生理浓度（1×10^－9～1×10^－8 mol/L）和药理浓度（1×10^－7～1×10^－5 mol/L）ATRA对猪AMSCs增殖均没有影响.油红O染色提取法结果表明,除1×10^－7　mol/L ATRA对猪AMSCs成脂分化没有影响外,生理浓度（1×10^－9～1×10^－8 mol/L）和其它药理浓度（1×10^－6～1×10^－5 mol/L）ATRA均显著抑制猪AMSCs成脂分化（P<0.05）.RT-PCR检测显示,ATRA显著抑制脂肪细胞分化标志基因LPL和aP2 mRNA表达（P<0.05）.     

过表达Sirt2抑制猪前体脂肪细胞的分化

本文旨在利用过表达技术研究Sirt2在猪前体脂肪细胞分化中的作用.首先将Sirt2插入腺病毒穿梭载体pAdTrack-CMV,并与骨架载体pAdEasy-1在大肠杆菌BJ5183中同源重组,重组体用Lipofectamine2000包装转染HEK293细胞系,成功获得重组腺病毒vAd-Sirt2.用vAd-Sirt2感染猪前体脂肪细胞,48h后油红O染色法观察脂肪细胞分化情况,RT-PCR检测脂肪细胞分化标志基因PPARγ和aP2的表达.结果显示,过表达Sirt2促使细胞中脂滴减少,同时标志基因PPARγ、aP2mRNA水平显著降低,说明Sirt2抑制猪前体脂肪细胞分化,这为控制猪体脂沉积提供依据以及为人类肥胖和相关疾病的治疗和预防奠定基础.     

罗格列酮和血清脂对绵羊前体脂肪细胞分化的影响

目的探讨罗格列酮(rosiglitazone,Ros)和血清脂(serum lipid,Lip)对绵羊前体脂肪细胞分化的影响及不同组织来源的前体脂肪细胞分化影响的差异。方法用不同浓度的Ros和(或)Lip培养绵羊皮下前体脂肪细胞和肾周前体脂肪细胞,通过测量3-磷酸甘油脱氢酶(GPDH)活性和油红O染色萃取液A值分析前体脂肪细胞的分化程度和脂肪细胞充脂量的变化,应用实时荧光定量PCR检测PPARγ和LPL mRNA的表达水平。结果 Ros和Lip提高细胞GPDH活性和脂滴的沉积量(P<0.05),上调LPL mRNA表达(P<0.05),最佳浓度分别为100nmol/L和20μL/mL;最佳浓度条件下Ros的诱导作用强于Lip(P<0.05),Ros显著提高了PPARγmRNA表达量(P<0.05),而Lip对PPARγmRNA的表达没有明显影响(P>0.05);Ros和Lip共同诱导与Ros单独作用之间没有明显差异(P>0.05);在相同诱导分化条件下,皮下前体脂肪细胞的分化程度高于肾周前体脂肪细胞(P<0.05)。结论研究结果表明Ros和Lip可促进绵羊前体脂肪细胞的分化,在相同条件下,皮下前体脂肪细胞的分化能力强于肾周前体脂肪细胞。     

The adipokine Chemerin induces lipolysis and adipogenesis in bovine intramuscular adipocytes

The adipokine Chemerin is reported to regulate adipogenesis and glucose homeostasis in vivo and in 3T3-L1 cells. Our team is focused on the role of Chemerin in metabolism and intramuscular adipocyte differentiation because intramuscular fat is the basic material for the formation of marbling in livestock and poultry meat. In this study, bovine intramuscular mature adipocytes were cultured in medium with Chemerin, and the process of lipolysis of mature adipocytes and the adipogenesis of de-differentiated preadipocytes were investigated. The results showed that Chemerin induced significant lipolytic metabolism in intramuscular mature adipocytes, indicated by increased levels of glycerol, FFA, and up-regulated expression of the lipolysis critical factors HSL, LPL, and leptin. Meanwhile, the expressions of adipogenic key factors PPARγ, C/EBPα, and A-FABP were decreased by Chemerin during lipolysis or dedifferentiation in mature adipocytes. The de-differentiated preadipocytes could re-differentiate into mature adipocytes. Intriguingly, the formation of cells’ lipid droplets was promoted by Chemerin during preadipocyte differentiation. In addition, mRNA and protein expressions of PPARγ, C/EBPα, and A-FABP were up-regulated by Chemerin during preadipocytes differentiation. These results suggest that Chemerin promotes lipolysis in mature adipocytes and induces adipogenesis during preadipocyte re-differentiation, further indicating a dual role for Chemerin in the deposition of intramuscular fat in ruminant animals.

     

CCAAT/Enhancer-Binding Protein β is not Affected by Tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) Inhibition of 3T3-L1 Preadipocyte Differentiation

The differentiation of 3T3-L1 preadipocytes is induced by the coordinate activation of trans-acting factors in response to inducers. Depending on the time of treatment, 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) was effective in inhibiting 3T3-L1 preadipocyte differentiation and the expression of differentiation-dependent trans-acting factors. Based on glycerol-3-phosphate dehydrogenase activity, the differentiation of 3T3-L1 cells was decreased by 70% in cells treated with TCDD before the induction of differentiation, 25% during induction, and not at all after induction. This time-dependent inhibition of cell differentiation by TCDD was correlated with the levels of aryl hydrocarbon receptor (AhR). TCDD treatment decreased the mRNA levels of C/EBPα and PPAR-γ2 but did not affect the mRNA levels of RXRα and RARα. Furthermore, TCDD did not change the mRNA or protein levels of C/EBPβ, which is thought to play a role in inducing C/EBPα and PPARγ2 expression. These results suggest that TCDD inhibited 3T3-L1 preadipocyte differentiation through the AhR pathway, and the change of C/EBPβ mRNA and protein was not involved in reducing mRNA expression of C/EBPα and PPARγ2.     

FTO Promotes Adipogenesis through Inhibition of the Wnt/β-catenin Signaling Pathway in Porcine Intramuscular Preadipocytes

Numerous studies have demonstrated that FTO plays an important role in adipogenesis. Herein, we designed a small interfering RNA targeting FTO to knock down its endogenous expression and investigated its effects on the proliferation and differentiation of porcine intramuscular preadipocytes. Its possible mechanism was also investigated. We showed that FTO silencing significantly decreased the level of phospho-Histone H3 protein and inhibited the proliferation of porcine intramuscular preadipocytes. In addition, the expressions of peroxisome proliferators-activated receptor γ (PPARγ) and CAAT/enhancer binding protein (C/EBPα) were down-regulated, but the expression of β-catenin was up-regulated, by FTO silencing. Of specific interest here was that LiCl, a Wnt/β-catenin signaling specific activator, attenuated the FTO-induced upregulation of PPARγ and downregulation of β-catenin. Collectively, our data demonstrated that FTO silence decreased the proliferation and differentiation of porcine intramuscular preadipocytes, and FTO affects the porcine intramuscular preadipocytes differentiation might be via Wnt/β-catenin signaling pathway.