肥胖相关基因FTO、FNDC5、PRDM16的研究进展

脂肪量及肥胖相关基因(FTO)被认定为肥胖关联最强最确切的基因,其单核苷酸多态性变异是导致肥胖的主要原因,通常来讲,其通过与其他肥胖相关基因、细胞因子发生相互作用,从而影响体内脂质的代谢,达到调控体脂量的目的。但是,FTO的很多作用机制尚未得到确切证实。本文综述了FTO通过调控IRX3、IRX5的表达,致使白色脂肪细胞内UCP1增多,变成米色脂肪细胞,从而影响能量代谢反应的相关生理机制。FNDC5是新近发现的肌肉相关因子,受到细胞因子PGC-1的诱导激活后,可表达Irisin蛋白,从而促使棕色脂肪细胞的UCP-1表达增加,同时促进细胞转化,提高解偶联呼吸作用的产热耗能反应。PRDM16被冠以"棕色脂肪细胞开关"一名,可激活棕色脂肪细胞关键特征,增强线粒体作用、解耦连呼吸作用及调控PGC-1a和UCP1等的表达;抑制富集白脂肪的几种基因的m RNA水平如resistin和serpin3ak的表达,达到强有力地干预棕色脂肪细胞的分化、代谢及转化反应的效果。     

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。     

FTO基因单核苷酸多态与疾病相关性

人类疾病的产生是遗传和环境相互作用的结果,科学家已经定位了许多与疾病相关的突变区域,其中FTO(fat mass and obesity associate)基因是近期发现与肥胖显著相关的基因。研究发现FTO基因单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)与二型糖尿病(T2D)、肥胖、癌症、阿尔茨海默症、神经元功能等多种健康问题有关,然而针对不同人群的研究结果存在差异,本文通过查阅国内外关于FTO基因的最新文章,论述FTO基因SNPs与疾病的关系,为进一步研究FTO基因功能提供参考。     

中国科学家解析肥胖基因FTO的蛋白晶体结构

目前,肥胖正成为威胁世界各国人民健康的一个重大因素,如何应对肥胖带来的健康问题正成为对人类的一个挑战.研究表明,一种被称为"肥胖基因"的FTO基因(FaT mass and Obesity associated)可能与肥胖密切相关.近日,来自北京生命科学研究所柴继杰博士实验室与天津大学药物化学系副教授雷晓光博士实验室联手首次解析得到了FTO基因表达蛋白质的晶体结构,并进一步证明该蛋白质是一类脱氧核糖核酸(DNA)去甲基化酶.这一研究成果发表在4月8日出版杂志上.     

人类FTO基因变异抑制脂肪细胞线粒体产热导致肥胖

<正>FTO基因(fat mass and obesity associated gene)为人类肥胖基因,2007年,由英国牛津大学Mark I.McC arthy博士发现。该基因位于人16号染色体,其突变与人类肥胖发生密切相关。英国人群数据显示:与正常人相比,FTO基因双拷贝变异携带者,肥胖几率约高70%,Ⅱ型糖尿病风险约高50%;FTO基因单拷贝变异携带者,肥胖几率约高30%,Ⅱ型糖尿病风险约高25%。     

解密肥胖基因——FTO

长久以来,人们认为某些基因突变可能与肥胖的发生相关,但经过艰苦的探索一直未找到相关基因。在寻找2型糖尿病的致病基因过程中,人们发现了一个新的基因——FTO基因,推断该基因可能与2型糖尿病的发生相关。但一项通过对39000人基因筛查的研究发现了有特定FTO突变的2个拷贝,同时携带FTO基因突变的人在研究过程中体重增加了3kg,     

肥胖症易感基因——FTO的研究进展

FTO（fat mass and obesity associated）是肥胖症易感基因,表达于人体各组织,且在下丘脑中高表达。它能编码核酸去甲基化酶,通过去甲基化作用影响其他相关基因表达。FTO的基因多态性与体重指数（BMI）及肥胖症密切相关。FTO能够影响能量摄入及能量消耗,并通过多种途径诱导人群中肥胖症及2型糖尿病等相关疾病的发生,而FTO失活的小鼠能够避免肥胖发生。主要综述了FTO基因多态性与肥胖等疾病易感性的相关性、FTO可能的作用机制和FTO对人群中能量平衡的影响。     

肥胖基因FTO作用底物是RNA中的6-甲基腺嘌呤

RNA在众多细胞工作机制中具有调控和信息分子双重功能的作用。因此,RNA修饰的研究是生物学的一个新兴领域。据最新的RNA修饰数据库RNAMDS中一共收集并记录了109种RNA的修饰形式,其中RNA甲基化修饰占80%,尤其是6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine,m6A),是发生在腺嘌呤A第六位N原子上的甲基化,也是真核生物RNA内部序列中最常见的一种转录后修饰形式。最新研究发现:肥胖基因FTO表达的相关蛋白可以脱掉6-甲基腺嘌呤上的甲基,而且研究表明,该甲基化过程是可逆的。激活或敲除6-甲基腺嘌呤甲基转移酶基因会引起生物体重要的表型变化,本文将通过体外模拟生理环境条件下的去甲化底物反应条件,共同孵育FTO野生型和FTO突变型的基因表达的蛋白酶分别与RNA甲基化底物作用的实验,再利用质谱与高效液的技术对多种甲基化形式予以进一步探索,来发现FTO表达蛋白对单链RNA上的6-甲基腺嘌呤具有去甲基化功能。同时,经过体内试验的验证,在FTO基因敲低细胞中m RNA中的6-甲基腺嘌呤水平升高;相反,在FTO基因过表达细胞中m RNA中的6-甲基腺嘌呤水平降低;而6-甲基腺嘌呤甲基化酶METTL3的表达均未受到影响。     

拟南芥RUS4基因沉默对花药药室内壁次生加厚的影响

RUS4是拟南芥DUF647蛋白家族的一个功能未知的成员。沉默RUS4基因引起植株育性严重下降,但育性下降的具体机制尚不清楚。该研究通过观察RUS4基因沉默突变体(称为RUSamiRNA)不同时期花的发育情况,发现其雌蕊发育正常,雄蕊花丝伸长正常,主要缺陷是花药不能正常开裂;通过对RUS4-amiRNA植株花药发育的细胞形态学观察,发现其药室内壁缺乏次生加厚;qRT-PCR分析表明, RUS4-amiRNA花蕾中与植物次生壁加厚相关的转录因子基因NST1、NST2、MYB103和MYB85以及纤维素合成基因IRX1、IRX3、IRX5和IRX8的表达均大幅降低。该研究表明,RUS4可能通过影响次生壁形成相关基因的表达参与花药药室内壁次生壁的形成。     

乌金猪FTO基因的克隆和表达分析

目的:克隆乌金猪脂肪和肥胖相关基因(FTO)编码区序列(CDS),分析其序列组成特征及在乌金猪不同组织中的表达情况。方法:采用反转录PCR方法从乌金猪脂肪组织中克隆FTO基因CDS,利用生物信息学方法分析其序列组成特征;采用实时PCR方法分析乌金猪FTO基因mRNA在不同组织中的表达情况。结果:克隆的FTO基因全长1518 bp(已提交至GenBank数据库,登录号为JQ031263),编码由505个氨基酸残基构成的蛋白,推测的相对分子质量为58.16×103,等电点为5.18;乌金猪与牛、羊、人和大鼠的FTO蛋白的氨基酸序列同源性分别为91%、90%、89%和83%;进化树分析显示,推测的乌金猪FTO蛋白的氨基酸组成与牛、羊的亲缘性较近,其次是人、大鼠;推测的氨基酸组成中无跨膜区,无信号肽,为亲水蛋白;分析发现该蛋白有22个磷酸化修饰位点,包括10个丝氨酸蛋白激酶磷酸化位点、7个苏氨酸蛋白激酶磷酸化位点、5个酪氨酸蛋白激酶磷酸化位点,200、246、302位氨基酸残基有糖基化位点;二级结构预测发现该蛋白共有201个螺旋、33个伸展链和271个卷曲结构;实时PCR检测的组织表达谱表明,FTO基因mRNA在乌金猪肝脏组织中的表达量最高,在脂肪、肾、脾中也有大量表达,在心脏、肌肉中的表达量最少。结论:为深入探讨乌金猪FTO基因的生物学功能奠定了重要基础。     

第四军医大学唐都医院实验外科

目的：探讨易洛魁家族同源盒基因IRX1（Iroquois homeobox gene）在胶质瘤中的表达及其临床意义。方法：收集4 位胶质瘤 患者的胶质瘤组织和癌旁/ 正常组织各1 例,收集54 例胶质瘤组织（WHO I级5例,II 级16 例,III 级14 例,IV 级19 例）,采用 PCR方法检测IRX1基因在胶质瘤细胞（U87、U373、LN229 和T98G）中的表达,Western Blot 检测4 组同一患者来源的胶质瘤组 织中IRX1 的表达,免疫组织化学法（IHC）检测IRX1 在胶质瘤组织中的表达及临床特征。结果：PCR 结果表明以正常脑组织为对 照,IRX1 基因在多种胶质瘤细胞中均有表达（P＜0.05）;Western Blot 结果显示IRX1 蛋白在胶质瘤组织中的表达显著高于癌旁组 织或正常组织（P＜0.05）;IHC结果显示IRX1蛋白在良性胶质瘤组织中主要定位于胞浆,而在恶性胶质瘤组织中定位于细胞核, 且其表达量与胶质瘤的恶性程度相关,恶性程度越高,其在细胞核中的表达量越高（P＜0.05）。结论：IRX1可能参与调控恶性胶质 瘤的发生发展过程,IRX1 的表达与胶质瘤的恶性程度有关,暗示了IRX1 可作为判断胶质瘤预后以及肿瘤靶向分子治疗的指标。     

IRX1甲基化激活CXCL14/NF-κB信号通路并改善心力衰竭

摘要 目的：探讨IRX1甲基化在心力衰竭(HF)大鼠中的作用机制。方法：通过生物信息学分析选择HF大鼠心肌细胞中的靶基因;通过TAC手术构建HF实验大鼠模型,并分组为假手术组（Sham组)、TAC组、Sham+5-Aza组和TAC+5-Aza组。通过心脏超声检测大鼠心脏功能,免疫组织化学染色评价心脏损伤程度;GSEA分析功能基因的相对丰富度。通过免疫荧光分析、Western blotting和qRT-PCR检测DNA甲基化和表达水平。结果：与正常人的基因组相比,HF患者基因组中甲基化程度显著提高,生物信息学分析确定IRX1为靶基因,IRX1表达与CXCL14/NF-κB之间存在显著相关性。超声心动图评估HF大鼠心脏功能的结果显示,与TAC组相比,TAC+5-Aza组的左心室与体重的比率显著降低,而LVDP、dP/dtmax和EF显著增加（P<0.01）。免疫染色结果显示,与TAC组相比,TAC+5-Aza组心肌细胞排列紊乱的情况得到有效缓解并恢复正常心肌细胞状态。qRT-PCR及Western blotting结果显示,与TAC组相比,TAC+5-Aza组大鼠的基因组DNA甲基化、IRX1甲基化、左心室ANP、BNP基因和β-MHC mRNA的表达水平显著降低（P<0.01）,α-MHC mRNA的表达水平、IRX1和CXCL14的mRNA和蛋白表达水平以及MMP9和C-FLIP蛋白表达水平显著增加（P<0.01）。心肌纤维化和心肌细胞凋亡实验结果显示,与TAC组相比,TAC+5-Aza组大鼠心肌纤维化和心肌细胞凋亡阳性率显著降低（P<0.01）。结论：HF模型大鼠的IRXI甲基化水平提高可能激活CXCL14/NF-?资B表达,以改善TAC诱导的心肌纤维化和细胞凋亡情况。     

长链非编码RAN的研究进展

人类基因组计划完成证实,人类共有3-3.5万个编码基因,这些基因所涵盖的编码信息仅占人类30亿个碱基对中携带遗传信息的1.5%,其余超过98%的遗传信息并不直接编码蛋白质。近些年来由于测序技术的飞速发展,人们发现这部分遗传信息与调控、剪切、转录等生物过程密切相关,其中长链非编码RNA具有表观遗传学调控、转录调控、疾病调控、细胞分化和个体发育等重要的生命过程的调控等过程,因此如何寻找RAN的功能单元和预测新的长链非编码RNA成为很重要的问题。就非编码RNA的起源与进化进行阐述,综述了长链非编码RNA在癌症上的功能,综合了长链非编码RNA一些常见的数据库及使用最新的生物信息学手段和相关技术预测长链非编码RNA,并进行进一步的功能研究。     

六个肥胖相关基因在食蟹猴2型糖尿病不同发病时期的差异表达

2型糖尿病(T2DM)是一种与基因密切相关的高发性代谢性疾病。采用高脂饮食(其中含15%猪油)喂养25只中老年雄性食蟹猴的方法,制备T2DM模型,通过检测血糖与血脂水平确定疾病发展进程,并利用实时PCR对外周血白细胞中的6个肥胖相关基因mRNA表达量进行测定。食蟹猴T2DM在临床前期和临床期口服糖耐量实验(OGTT)2-h血糖值分别为(11.06±6.05)mmol/L和(13.12±2.89)mmol/L,显著高于正常组;空腹血糖在临床期达到最大值,为(7.58±1.56)mmol/L(P<0.01),说明其T2DM模型被成功诱导。但所检测的6个糖尿病肥胖相关基因中只有CDKN2B、IGF2BP2和FTOmRNA表达量与糖尿病发病进程呈正相关,且临床期IGF2BP2和FTO的表达量分别是对照组的65.92倍和4.30倍,差异极显著(P<0.01)。因此,基因CDKN2B、IGF2BP2和FTO可作为食蟹猴糖尿病早期诊断及预后评价的参考指标。     

瘦素受体与载脂蛋白E基因型对肥胖儿童血脂的影响

摘要 目的：探讨瘦素受体（LEP-R）外显子突变与载脂蛋白E（ApoE）基因型对肥胖患儿血脂的影响。方法：选择肥胖儿童（肥胖组）115例和非肥胖的健康儿童（健康组）84例为研究对象,空腹12 h后抽取患儿静脉血,测定血清甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平。采用聚合酶链式反应-限制性片段多态性（PCR-RFLP）方法及聚丙烯凝胶电泳分析LEP-R第20外显子的基因型及突变频率、ApoE基因型。结果：LEP-R基因共发现3种基因型,即G/G、G/A、A/A型。与健康组儿童相比,肥胖组患儿LEP-R基因第20外显子G A突变概率上升。与G/G基因型比较,A/A基因型肥胖儿童血清TG、LDL-C水平升高和HDL-C水平下降 （P<0.05）,G/A基因型肥胖儿童的HDL-C水平下降（P<0.05）;肥胖组及健康组儿童ApoE等位基因以ε3型常见,肥胖组儿童ε4基因检出率高于健康组儿童（P<0.05）。与ApoE基因型ε3型肥胖儿童比较,ε2型肥胖儿童血清中的TC、LDL-C水平下降,HDL-C水平升高（P<0.05）,ε4型肥胖儿童血清TC、TG、LDL-C水平升高（P<0.05）;在G/A型肥胖儿童中,携带ε4型的肥胖儿童血清中TG、LDL-C水平高于非ε4型（P<0.05）;在A/A型肥胖儿童中,携带ε4型ApoE基因的肥胖儿童血清中TC、TG、LDL-C水平高于非 4型,血清HDL-C水平低于非ε4型（P<0.05）。结论：LEP-R基因型可影响肥胖儿童血脂水平,A/A型LPE-R基因儿童更易发生血脂异常。肥胖儿童ApoE基因型多变,ε4基因频率升高,且影响肥胖儿童脂类代谢,A/A型LEP-R基因同时携带ApoE ε4等位基因的肥胖儿童更容易发生血脂异常。     

去甲基化酶FTO在心血管疾病中的研究进展

脂肪和肥胖相关蛋白(fat mass and obesity-associated protein,FTO)是N6-甲基腺苷(m6A)调控系统中关键的去甲基化酶.既往研究发现,FTO可参与肥胖、糖尿病以及昼夜节律等增加心血管疾病的患病和发病风险.FTO在心肌梗死、心肌肥厚以及心力衰竭的发生发展中均具有重要调控作用,可能...     

基于已知疾病基因构建共表达网络识别胃癌进展及预后相关非编码基因

本研究旨在总结整理已有胃癌研究的基础上,进一步挖掘出非编码基因在胃癌的进展及预后中起的关键作用。通过胃癌患者编码及非编码基因的表达数据,结合已知胃癌致病基因,进行编码基因与非编码基因的共表达计算,识别出由miRNA介导的并且与已知胃癌基因互作的lncRNA,挖掘出三者(mRNA-miRNA-lncRNA)相互作用的模块,进而对模块进行筛选,并对疾病相关的显著模块的基因进行生存分析。除已知的胃癌相关基因外,研究也使用了差异表达的胃癌基因,这些基因显著的富集在细胞增殖、细胞粘附、肌肉收缩、血管重塑、细胞分裂、染色体分离等生物过程,这些生物过程都与胃的基础功能及胃癌发生发展密切相关。分值最高的三元组模块内核心基因BGN在胃癌患者中显著高表达,而且和胃癌患者的预后显著相关;同时也发现该模块内的miRNA has-miRNA-153-5p和has-miRNA-5001-5p均为已证实的胃癌相关基因;模块内的mRNA和miRNA的表达异常可能是由于与他们显著相关的lncRNA的表达异常导致的。本研究为胃癌已知致病基因的表达异常研究找到了新突破口,潜在的胃癌相关的非编码基因的发现为胃癌预防与治疗提供了新的靶点,为未来的临床应用提供了依据。     

文昌鱼一个GATA基因在胚胎发育中的表达图式(英文）

GATA基因在脊椎动物和非脊椎动物的发育中行使重要的功能,该家族的成员在进化上也是非常保守的。脊椎动物的GATA基因分为两个亚群：GATA1/2/3和GATA4/5/6。通过生物信息分析,在文昌鱼的基因组中找到了3个GATA基因：一个GATA1/2/3亚家族基因,两个GATA4/5/6亚家族基因;还找到一个类GATA基因。还克隆了白氏文昌鱼(Branchiostoma belcheri)GATA123的一段序列,并研究了它在早期胚胎发育中的表达图式。结果表明GATA123在原肠胚的中内胚层表达,而在神经胚晚期和幼体早期,GATA123在脑泡和消化道中部区域表达。这种表达模式与头部发育的重要基因Otx相类似。结果提示在文昌鱼脑泡的发育过程中GATA123和Otx很可能共同发挥着重要的作用。     

易洛魁家族同源盒基因IRX1在胶质瘤中的表达研究

目的:探讨易洛魁家族同源盒基因IRX1(Iroquois homeobox gene)在胶质瘤中的表达及其临床意义。方法:收集4位胶质瘤患者的胶质瘤组织和癌旁/正常组织各1例,收集54例胶质瘤组织(WHO Ⅰ级5例,Ⅱ级16例,Ⅲ级14例,Ⅳ级19例),采用PCR方法检测IRX1基因在胶质瘤细胞(U87、U373、LN229和T98G)中的表达,Western Blot检测4组同一患者来源的胶质瘤组织中IRX1的表达,免疫组织化学法(IHC)检测IRX1在胶质瘤组织中的表达及临床特征。结果:PCR结果表明以正常脑组织为对照,IRX1基因在多种胶质瘤细胞中均有表达(P0.05);Western Blot结果显示IRX1蛋白在胶质瘤组织中的表达显著高于癌旁组织或正常组织(P0.05);IHC结果显示IRX1蛋白在良性胶质瘤组织中主要定位于胞浆,而在恶性胶质瘤组织中定位于细胞核,且其表达量与胶质瘤的恶性程度相关,恶性程度越高,其在细胞核中的表达量越高(P0.05)。结论:IRX1可能参与调控恶性胶质瘤的发生发展过程,IRX1的表达与胶质瘤的恶性程度有关,暗示了IRX1可作为判断胶质瘤预后以及肿瘤靶向分子治疗的指标。     

脂肪含量和肥胖相关蛋白介导的mRNA m6A修饰对动物脂肪沉积的作用及其应用前景

在动物脂肪沉积过程中,前体脂肪细胞增殖、分化和脂滴甘油三酯水平的变化受到一系列转录因子和信号通路的调节。目前研究者虽对脂肪形成的转录调控机制进行了深入研究,但对转录后mRNA水平修饰的报道相对较少。甲基化转移酶、去甲基化酶和甲基化阅读蛋白共同调控的mRNA m⁶A修饰是动态可逆的且与脂肪沉积密切相关。脂肪含量和肥胖相关蛋白（fat mass and obesityassociated,FTO）作为RNA去甲基化酶,影响被修饰基因的表达,在脂肪沉积中起关键作用。文中系统分析并总结了FTO介导的mRNA m⁶A去甲基化对动物脂肪沉积的作用及分子调控机制的研究进展,提示FTO可能成为有效治疗肥胖症的靶点;还对近年来研发FTO抑制剂的情况进行了总结,并展望其在治疗肥胖症方面的研究前景。