肥胖基因的研究进展

肥胖症是摄食和能耗平衡机制的失调,可引起多种疾病,如Ⅱ型糖尿病、高血压、高血脂和癌症等.肥胖基因的克隆为研究肥胖的机制提供了重要途径.肥胖基因编码消瘦激素,作用于下丘脑,控制代谢、能耗和生殖系统.实验表明,重组的消瘦激素具有使肥胖基因缺陷和神经肽Y缺陷小鼠代谢和体重正常化,恢复肥胖基因缺陷小鼠生育能力等活性.进一步研究肥胖基因作用机制,开发针对各种缺陷的药物,能使肥胖症的治疗成为可能.     

肥胖基因及其受体

肥胖与Ⅱ型糖尿病,高血压,高脂血症等关系十分密切,近年来相继发现了肥胖基因及其受体（ＯＢ－Ｒ）。小鼠由于肥胖基因突变,导致肥胖表型的出现,而人体中肥胖基因的表达与肥胖呈正相关。小鼠中ＯＢ－Ｒ存在多接剪接形式,其中短胞内区形式的受体认为与肥胖有关,人体中有关受体的研究还很少。     

鲤鱼肥胖基因的分子克隆及在大肠杆茵中的表达

为了研究鲤鱼肥胖基因的结构特点和体外表达产物的生物学活性,利用RT-PCR技术从鲤鱼肠系膜脂肪组织中扩增出鲤鱼肥胖基因的cDNA编码序列,分析表明该cDNA序列由438个核苷酸组成,编码146个氨基酸组成的多肽,鲤鱼肥胖基因与人、猪、鼠的相比,核苷酸同源性分别为84%、86%、95%;氨基酸的同源性分别为84%、82%、96%.构建了原核表达载体pET-28a-li,利用IPTG在大肠杆菌中进行了诱导表达,并对表达产物进行了初步纯化和生物活性检测,结果表明,鲤鱼肥胖基因在大肠杆菌中进行了高效特异性融合表达,融合蛋白质分子量约为20 kD,经薄层扫描分析,目的蛋白占菌体总蛋白的20.3%.表达产物经过纯化和复性能够明显抑制小鼠的摄食和生长,说明表达产物Leptin具有明显的生物学活性[动物学报 51(1)95-100,2005].     

小鼠tub基因突变与肥胖综合征

小鼠ｔｕｂ基因突变与肥胖综合征小鼠ｔｕｂ基因位于第７号染色体上，在Ｃ５７ＢＬ／６Ｊ（Ｂ６）小鼠可发生ｔｕｂ基因的自发突变。ｔｕｂ基因突变可引起壮年后肥胖、胰岛素耐受、感觉（如听力、视力）丧失。ｔｕｂｂｙ小鼠发生肥胖较晚，与人类的迟发性肥胖（中老年肥胖...     

乙醛磺酸对小鼠胚胎细胞遗传和胚胎发育影响的研究

本文报道乙醛磺酸（ＳＡＤ）不仅会降低小鼠胚胎细胞的ｒＲＮＡ基因转录活性,而且还明显提高了胚胎细胞姐妹染色单体互换（ＳＣＥ）频率,导致胚胎发育停滞和胎儿死亡,最终使幼鼠出生率明显下降。当ＳＡＤ浓度为１０－５ｍｏｌ／Ｌ时,小鼠胚胎细胞ｒＲＮＡ基因转录活性降低为正常值的１５％,并引起ＳＣＥ频率成倍增加,幼鼠出生率仅为正常值的５０％;当ＳＡＤ浓度增至１０－３ｍｏｌ／Ｌ时,此时ｒＲＮＡ基因转录活性完全被抑制,而且ＳＣＥ频率增加为正常值的４．８倍,幼鼠出生率从正常值１００％降为４％。ＳＡＤ对小鼠胚胎细胞这种细胞遗传学效应和对胚胎发育影响的程度与该药浓度成正相关。此外,我们还对ｒＲＮＡ基因转录活性和ＳＣＥ的改变与哺乳类胚胎发育之间的关系进行了初步的讨论。     

大口鲶ob基因的克隆及其在毕赤酵母中的表达

1994年Zhang等人利用定位克隆技术首次成功地克隆出小鼠肥胖基因(obese gene,ob基因)及人类同源序列后[1],其他动物如鸡、鸭、猪等的肥胖基因结构和部分功能相继得到了报道,但关于鱼类ob基因的结构和功能研究报道较少.     

又一次发现小鼠肥胖基因

又一次发现小鼠肥胖基因近年来,科学家们已在小鼠体内发现了一些与肥胖有关的基因。美国的ＥｄｗａｒｄＨ．Ｌｅｉｔｅｒ与ＴｕｒｇｅｎＫ．Ｎａｇｇｅｒｔ等在今年６月的《ＮａｔｕｒｅＧｅｎｅｔｉｃｓ》上又报道发现１个有关肥胖的基因,位于第８号染色体上羧肽酶基因...     

瘦素对下丘脑-垂体功能的影响

瘦素对下丘脑垂体功能的影响１９９４年研究人员首次报道了小鼠肥胖基因（ｏｂ基因）及其人类同源基因的结构,并将ｏｂ基因产物命名为瘦素（ｌｅｐｔｉｎ）。肥胖型（ｏｂ／ｏｂ）小鼠的肥胖是由于ｏｂ基因突变,致脂肪细胞不能产生瘦素。瘦素可通过降低摄食和增加能...     

Adiponectin 基因剔除LacZ基因敲入小鼠模型的建立

adiponectin是脂肪细胞特异分泌的一种活性蛋白质,具有增加胰岛素敏感性、抗炎及抗动脉硬化等活性.建立adiponectin基因剔除β-半乳糖苷酶基因(LacZ)敲入小鼠模型,可为整体动物水平研究adiponectin基因功能及其表达调控机制等提供理想工具.根据生物信息学方法获得adiponectin基因组序列,设计基因剔除及敲入策略,在adiponectin基因第2和第3号外显子剔除的同时,在其ATG和信号肽序列后顺接LacZ基因完整编码序列,构建完成了Adipo-LacZ-XpPNT基因剔除质粒.通过电穿孔将打靶质粒转入ES细胞,以G418和ganciclovir进行药物筛选,获得药物抗性的ES细胞克隆,PCR和DNA印迹鉴定出正确同源重组克隆.将同源重组的ES细胞克隆注入小鼠囊胚得到嵌合体小鼠,嵌合体小鼠与C57BL/6J小鼠交配产生杂合子小鼠,杂合子间交配获得adiponectin基因剔除LacZ基因敲入纯合子小鼠.经RT-PCR、RNA印迹和ELISA检测证实纯合子小鼠脂肪和血清中adiponectin基因表达呈阴性.RT-PCR、RNA印迹及蛋白质印迹检测发现,LacZ基因在突变小鼠脂肪组织中有特异性表达,其表达谱与内源性adiponectin基因的表达谱一致.但在脂肪组织及外周血中未能检测到LacZ活性,且血清中LacZ蛋白亦呈阴性.由此成功建立了adiponectin基因完全灭活及LacZ基因以内源性adiponectin基因表达谱表达的小鼠模型,为进一步研究该基因功能及其表达调控创造了有利条件.     

治疗肥胖的新希望

治疗肥胖的新希望长期以来,肥胖困扰着人类,特别是中老年人。单就美国,每年要花掉３００亿美元对付肥胖,效果仍不满意。最近几位美国学者的卓越研究,为治疗肥胖展现了新希望。研究认为,平衡摄食和能量消耗的机制决定谁肥谁瘦。肥胖基因（ｏｂ基因）就是小鼠调节能量...     

鲤鱼肥胖基因的分子克隆及在大肠杆菌中的表达

为了研究鲤鱼肥胖基因的结构特点和体外表达产物的生物学活性 ,利用RT PCR技术从鲤鱼肠系膜脂肪组织中扩增出鲤鱼肥胖基因的cDNA编码序列 ,分析表明该cDNA序列由 4 38个核苷酸组成 ,编码 14 6个氨基酸组成的多肽 ,鲤鱼肥胖基因与人、猪、鼠的相比 ,核苷酸同源性分别为 :84 %、 86 %、 95 % ;氨基酸的同源性分别为 84 %、 82 %、 96 %。构建了原核表达载体 pET 2 8a li,利用IPTG在大肠杆菌中进行了诱导表达 ,并对表达产物进行了初步纯化和生物活性检测 ,结果表明 ,鲤鱼肥胖基因在大肠杆菌中进行了高效特异性融合表达 ,融合蛋白质分子量约为 2 0kD ,经薄层扫描分析 ,目的蛋白占菌体总蛋白的 2 0 3%。表达产物经过纯化和复性能够明显抑制小鼠的摄食和生长 ,说明表达产物Leptin具有明显的生物学活性     

精胺对Azin1基因敲除小鼠体内Atp8a1基因表达调控的研究

目的 研究精胺对Azin1基因敲除小鼠体内Atp8a1基因表达的影响,并对其作用机理进行初步的探讨.方法 利用Real-time PCR检测正常小鼠和Azin1基因敲除小鼠体内Atp8a1基因的在mRNA水平上的差异表达情况;构建Atp8a1基因的启动子虫荧光素酶报告质粒;将启动子重组质粒转染NTH3T3细胞后,在细胞培养液中加入精胺,检测精胺对启动子活性的影响.结果 Atp8a1基因在Azin1基因敲除小鼠体内的表达量明显增加;精胺能够增强Atp8a1的启动子活性.结论 精胺能够通过增强Atp8a1的启动子活性而增强其在Ain1基因敲除小鼠体内转录水平的表达.     

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.     

寿命相关基因与衰老的生化机制

衰老和长寿基因方面的研究多以线虫 (如C .elegans)、酵母、果蝇、小鼠为模型 ,目前已鉴定了数十种衰老相关基因 ,改变某些基因的活性会延长寿命或促进衰老。最早引起人们兴趣的“老年基因”是DAF 16 ,但其机制至今未明。daf 16编码转录因子DAF 16 ,后者是一种调节其它基因活性的蛋白。DAF 16是C .elegans寿命的重要调节因子 ,它的作用可被某种激素信号途径 (例如由类似于哺乳类胰岛素和胰岛素样生长因子的蛋白激活的信号途径 )所阻断 ,减弱这一信号途径的活动能使成年C .elegans的寿命明显延长 ,对果蝇和小鼠也如此。因此要想完全阐明…     

一种与肥胖有关的因子——减肥素

减肥素(Leptin),1994年被鉴定为一种与肥胖有关的基因产物,在肥胖品系小鼠ob/ob中该基因发生缺陷。给肥胖小鼠注射减肥素可使其恢复正常体重,这一进展曾经成为远远超出科学出版物的热门新闻。进一步研究证明体重减少是一个复杂的过程,与对减肥素或减肥素受体的应答减弱有关。 减肥素由脂肪组织产生,其在血浆中的浓度与体内脂肪量相关。给瘦鼠注射葡萄糖或胰岛素可上调减肥素mRNA的表达,而肥鼠则较不敏感。在缺乏功能     

基于DNA甲基化技术探讨营养型肥胖小鼠脂肪细胞表观遗传的作用机制

目的：营养型肥胖症的作用机制较为复杂,课题组从表观遗传的角度,探究营养型肥胖鼠脂肪细胞DNA甲基化的差异变化,从新的角度研究肥胖症产生与进展的作用机制。方法：选用SPF级C57BL/6小鼠,采用高脂饮食诱导肥胖模型,喂养8周后,将达到营养型肥胖标准的小鼠设为肥胖组（M）;定期记录小鼠的体重;通过HE染色观察脂肪组织形态、ELISA检测血清中TC、TG、HDL-C和LDL-C的差异,并采用MethylRAD-seq技术检测肾周脂肪组织细胞DNA甲基化差异表达的位点与基因。结果：正常组（N）相比较,肥胖组的小鼠体重和肾周脂肪的重量明显增加（P<0.01）,肾周脂肪细胞形态发生改变,同视野下脂肪细胞数目明显变少,直径明显变大（P<0.01）;肥胖组的TC显著升高（P<0.01）,TG显著降低（P<0.01）。经MethylRAD-seq技术,筛查出N组和M组实验鼠中差异显著的甲基化位点共有5528个,其中上调位点3003个和下调位点2525个;DNA甲基化基因表达存在显著差异的有80个,包括表达上调44个基因和下调36个基因;GO/KEGG的富集分析显示,两组实验鼠D...     

几种植物多糖结构特征与预防肥胖活性

探究白茶多糖（white tea polysaccharide,WTP）、枸杞多糖（Lycium barbarum polysaccharide,LBP）、桑叶多糖（mulberry leaf polysaccharide,MLP）结构与预防高脂饮食小鼠肥胖活性的关系。方法：对多糖理化成分、分子质量、单糖组成、紫外以及红外光谱进行分析;通过高脂饲料喂养同时配合灌胃处理构造小鼠预防肥胖模型,以Orlistat为对照,研究预防肥胖活性,q PCR测定小鼠肝脏中脂质代谢相关基因表达水平,同时测定血清转氨酶水平。结果：WTP、LBP、MLP重均分子质量分别为18 180、22 410、34 430U;紫外及红外光谱显示,3种植物多糖为半乳糖吡喃环蛋白缀合物,在预防肥胖方面具有明显优势,可将高脂饮食引起的体重增长分别降低26.63%、13.05%、11.52%,且WTP、LBP优于Orlistat。3种植物多糖均能降低脂肪湿重,WTP、LBP均能降低脂肪细胞直径,但MLP对于脂肪细胞直径的降低效果并不明显。三者均上调脂质分解基因的表达,下调脂质合成基因的表达,脂质代谢紊乱状态得到有效改善。结论：本实验剂量下,WTP、LBP、MLP均具有良好的预防肥胖功效,且WTP预防肥胖效果优于LBP和MLP。WTP对于高脂饮食引起的脂肪肝具有良好的预防效果。     

小鼠TIE2基因启动子的克隆及转录活性分析

克隆小鼠TIE2基因的启动子并分析其转录活性.设计并合成引物,以小鼠肝脏组织DNA为模板,巢式PCR扩增小鼠TIE2基因启动子区.将扩增获得的系列截短片段克隆入荧光素酶(Luc)报告基因表达载体pGL3-Basic中,构建系列启动子区转录活性报告质粒pGL3-TIE2-Luc.报告质粒与内参质粒共转染SVEC4-10、NIH3T3、HUVEC及NIT-1细胞系,48h后收获细胞检测双荧光素酶的表达情况.构建的pGL3-TIE2-Luc系列报告质粒经过酶切鉴定及DNA测序分析都显示正确;转染4种细胞系后进行双荧光素酶活性检测的结果表明,TIE2基因启动子区域(-2056-+1)具有较强的转录活性.成功构建小鼠TIE2基因启动子报告质粒,证实TIE2基因上游区域(-2056-+1)具有较强的启动子活性.     

利用寡核苷酸芯片分析Smad3基因敲除小鼠关节软骨细胞基因表达谱的改变

此前发现 Smad3 基因敲除小鼠(Smad3ex8/ex8)的关节软骨细胞异常肥大分化,出现类似于人类骨关节炎的表型。为了进一步明确转化生长因子-β(TGF-β)/Smad3 信号通过调节哪些靶基因的表达来抑制关节软骨细胞的肥大分化,以及研究骨关节炎发病的分子机制,利用寡核苷酸芯片技术分析了 5 日龄 Smad3 基因敲除小鼠与野生型对照小鼠关节软骨细胞基因表达谱的改变。通过对差异表达基因的分析,发现在 Smad3 基因敲除小鼠软骨细胞中骨形态发生蛋白(BMP)与 TGF-β/细胞分裂周期基因 42(Cdc42)信号通路活性增强。此外,还发现其他信号通路,如生长激素(growth hormone)/胰岛素样生长因子 1(Igf1)以及成纤维细胞生长因子(Fgf)信号通路相关基因表达的改变。值得注意的是,还发现了 Smad3 基因敲除小鼠软骨细胞中蛋白合成与电子传递链相关基因的表达水平普遍上调,这意味着蛋白质合成速率的加快与细胞有氧呼吸的增强可能与关节软骨细胞的肥大分化和骨关节炎的发生相关。     

人和小鼠resistin基因的克隆与序列测定

构建人和小鼠resistin基因cDNA克隆,并进行序列分析,为进一步进行resistin表达和生物学活性研究奠定基础。用RT－PCR方法扩增人和小鼠resistin基因cDNA,获得的片段边疆至pGEM-T载体,转化大肠杆菌JM109,并经过敏过鉴定和序列测定。结果成功地构建了人和小鼠resistin基因cDNA克隆,人和小鼠resistin的氨基酸序列具有共同的结构特征CX28CX12CX8CXCX3CX10CXCXCX9CC,克隆的人resistin cDNA在编码序列第133位的A被T代替,导致45位密码子编码的丝氨酸由半胱氨酸代替,小鼠resistin cDNA在第16位的T被C取代,导致第6位密码子编码的苯丙氨酸改变为亮氨酸。密码子发生改变的生物学意义还有待于进一步研究。