棕色和米色脂肪激活剂: 潜在的减肥靶标

全球性肥胖症及其代谢疾病已经严重影响人类健康。因此,对其进行治疗变得愈加重要。新近研究表明,激活棕色和米色脂肪可能成为对抗肥胖的有效途径。白色脂肪棕色化可使储存能量的白色脂肪转化为具有类似棕色脂肪产热特性的米色脂肪,来增加耗能,对抗肥胖。本文综述了棕色和米色脂肪激活剂及其作用机制的研究进展,并从纳米技术的角度展望了其在肥胖症治疗中的应用前景。     

外泌体调控白色脂肪棕色化的研究进展

白色脂肪和棕色脂肪是存在于哺乳动物体内的两种脂肪组织。在一定条件下,白色脂肪高表达线粒体解偶联蛋白1,耗能增加,表现出棕色脂肪的功能,称为白色脂肪棕色化。白色脂肪棕色化是正常机体能量消耗、脂肪减少的途径,也是患者恶病质形成的重要因素。外泌体是一类携带大量生物信息分子的细胞外囊泡,介导多种生理病理进程。现系统综述外泌体调控白色脂肪棕色化的研究进展及其在恶病质中的作用,以期为代谢性疾病的诊疗提供新思路。     

哺乳动物脂肪细胞的分化及调控

从形态特征上,可以将组成动物机体的脂肪分为白色脂肪、棕色脂肪和米色脂肪。骨髓来源和脂肪来源的间充质干细胞经血液循环等途径进入各组织器官,经过增殖形成脂肪祖细胞,再由祖细胞分化成为脂肪前体细胞与成熟的脂肪细胞。在生理条件下,白色脂肪与棕色脂肪可以相互转换,二者可动态转换。如果二者之间的平衡被打破,可能会引发多种疾病(如肥胖症、2型糖尿病、高血脂、脂肪肝、心血管疾病以及乳腺癌等)。米色脂肪是白色脂肪向棕色脂肪转化时出现的中间类型。不同类型脂肪之间的转换受若干种因子和因素的调控,该文将对脂肪的分化及其调节机制作一综述。     

microRNA调控棕色脂肪细胞的分化

微小RNA（microRNA,miRNA）是一类长度约为20~24个核苷酸序列的内源性的具有转录后调节功能的单链非编码小RNA,在基因表达调控方面具有广泛作用,参与了生物体生长发育、细胞增殖、分化、凋亡等多种生物学过程.最新研究发现,microRNA193b-365在棕色脂肪细胞分化过程中,通过上调或下调一些影响棕色脂肪细胞分化方向的因子（如Runx1t1 、Cdon、Igfbp5、PRDM16等）的表达水平,而发挥促进棕色脂肪细胞分化的功能.促进棕色脂肪形成可增加热量的产生,同时减少脂肪堆积,从而有助于减少肥胖症及其相关疾病的发生.microRNA正性调控棕色脂肪细胞分化这一作用机制为治疗肥胖症的研究提供了新方向,有可能成为脂类代谢性疾病治疗的潜在靶点.     

卵泡抑素生理功能研究进展

自20世纪80年代人们从猪和牛的卵泡液中发现卵泡抑素(Follistatin,FST)以来,关于FST的研究从未停止,并通过多种的体内体外实验发现了FST的多种功能作用。FST作为一种分泌型蛋白存在于哺乳动物体内的各种组织器官内,并由多种组织器官分泌,在激素调节,能量代谢,肌肉脂肪组织增殖分化方面具有重大作用。由于FST是从性腺中发现的,人们对于FST调节性激素分泌与信号传递,促进卵母细胞成熟和胚胎发育研究的较为透彻,进行过多个物种的动物实验,查明其作用机制。并且FST作为TGF-β超家族(Transforming growth factor-βsuperfamily)的抑制剂,可以特异性与其一员抑肌素(Myostatin,MST)相结合并产生拮抗作用,促进机体肌肉增殖、分化和膨大。棕色脂肪作为哺乳动物体内重要的代谢组织,一直是人们研究的热点,近年来发现FST可以促进棕色脂肪分化,诱导白色脂肪棕色化,并在细胞实验与小鼠实验中得到验证。对FST及其重要功能进行介绍,简要阐述了不同功能的作用机理及发展前景,旨在为日后FST的进一步研究和开发奠定基础。     

CIC通过激活棕色脂肪组织逆转高脂膳食诱导的肥胖

摘要 目的：探讨慢性间歇性冷暴露（Chronic intermittent cold exposure,CIC）干预对小鼠棕色脂肪组织的影响及其作用机制。方法：利用高脂饲料喂养C57BL/6小鼠,建立肥胖小鼠模型,同时给予CIC处理。将动物随机分为4组：对照组（Con组）、慢性间歇性冷暴露组（CIC组）、高脂组（HF组）、高脂冷暴露组（HF+CIC组）,每组6只小鼠;CIC干预过程中,检测小鼠体重、肛温等数据。CIC处理16周后,麻醉处死小鼠取肩胛部位棕色脂肪组织, HE染色法观察棕色脂肪组织的形态学改变,Western blotting和q-PCR 检测棕色脂肪组织Cirbp、PPAR-γ、C/EBPα、PGC-1α、UCP-1等信号分子表达情况。结果：肛温变化结果显示,干预初期小鼠冷暴露前后肛温差较大,冷适应后各组无显著性差异;与Con组相比,HF组小鼠体重升高、棕色脂肪占体重的比例下降,棕色脂肪组织中Cirbp、PPAR-γ、C/EBPα表达增高,PGC-1α、UCP-1表达下降（P<0.05）;与HF组相比,HF+CIC组小鼠体重下降、棕色脂肪占体重的比例增高,棕色脂肪组织中Cirbp、PPAR-γ、C/EBPα表达下调,PGC-1α、UCP-1表达上调（P<0.05）。结论：CIC可能是通过激活Cirbp,影响PPAR-γ-PGC-1α-UCP-1信号通路的表达变化从而对棕色脂肪组织的活化产生影响,起到防治肥胖的作用。     

Hedgehog信号通路与脂肪形成

Hedgehog(Hh)信号通路是从果蝇到人类都非常保守的信号通路,在脊椎动物和非脊椎动物胚胎期多种组织器官的发育中发挥着重要作用。Hh信号通路的异常会导致疾病(先天性缺陷和癌症)的发生。近年的研究发现,Hh信号通路在脂肪生长发育中发挥重要作用,激活Hh信号通路能特异性地抑制白色脂肪组织细胞的分化,而对棕色脂肪组织细胞分化没有作用。该文综述了Hh信号通路在脂肪细胞分化中的作用及其分子机制,并对今后的研究和应用作了展望。     

脂肪细胞Npy4r促进高脂饮食诱导肥胖

脂肪组织的神经支配与调节在能量代谢稳态的维持中发挥重要作用。神经肽Y(neuropeptide Y, NPY)及其脂肪细胞受体信号通路促进高脂饮食诱导的肥胖,其中NPY受体1(NPY receptor Y1,NPY1R)与受体2(NPY2R)是主要的NPY外周受体。NPY受体4(NPY4R)也在脂肪组织表达,然而尚不清楚其是否参与肥胖的发生发展机制。本研究建立了NPY及其受体的免疫荧光成像技术和脂肪细胞回复性表达Npy4r小鼠。根据对不同部位脂肪组织的荧光显微术观察,发现NPY在肩胛间棕色脂肪和皮下脂肪的围绕血管区域以点状形式表达,NPY系统的各受体在脂肪组织的空间分布上具有明显的组织特异性：NPY1R在棕色脂肪、主动脉周围脂肪和性腺脂肪较为富集,NPY2R在棕色脂肪和主动脉周围脂肪较为富集,NPY4R在棕色脂肪与性腺脂肪较为富集。继而通过比较脂肪细胞回复性表达Npy4r小鼠与全身Npy4r基因静默小鼠在高脂喂食下的体重与糖代谢,发现脂肪细胞Npy4r促进高脂饮食诱导的肥胖(P <0.0001)。本研究明确了NPY及其受体NPY1R、 NPY2R和NPY4R在不同部位脂肪组织的蛋...     

禁食及胰岛素水平对大鼠解偶联蛋白-1、2、3基因表达的影响

 为探讨禁食和胰岛素对解偶联蛋白 - 1、2、3基因 (UCP1 ,2 ,3)表达的影响 ,应用 RT- PCR方法观察了在不同禁食时间和应用胰岛素条件下大鼠白色脂肪组织、棕色脂肪组织和骨骼肌中 UCP1 ,2 ,3m RNA水平的变化 .UCP1基因只在大鼠棕色脂肪组织中表达 .UCP2 ,3基因在三种组织中均有表达 ,在白色脂肪组织中以 UCP2表达为主 ;在骨骼肌中以 UCP3表达为主 .过夜禁食使棕色脂肪组织 UCP1 ,3m RNA水平明显下降 (P<0 .0 1 ) ;UCP2 m RNA水平在三种组织中均呈上升反应 ,以白色脂肪组织中表现最为明显 (P<0 .0 5) ;而对白色脂肪组织和骨骼肌中 UCP3基因表达无明显影响 .禁食时间延长至 48h,除棕色脂肪组织中 UCP2 ,3基因有明显下降外 ,各组织中UCPs基因表达基本调节至正常或高于对照组水平 .胰岛素对 UCPs基因表达水平有一定的上调作用 ,这一作用对棕色脂肪组织 UCPs各基因及骨骼肌中 UCP3基因表现得尤为明显 (P<0 .0 5) .大鼠 UCPs基因表达有一定的组织特异性 ;禁食时间对三种组织中 UCPs各成员基因表达的影响有时相上的区别 ;胰岛素可以调 UCPs各成员基因的表达 .结果反映了 UCPs各成员在能量代谢调节上的不同作用 ,这为理解膳食 -产热与体重调节的关系 ,及其能量代谢平衡与疾病关系提供了实验依据     

长爪沙鼠产后发育中线粒体产能

本文通过产后1日龄到3O日龄长爪沙鼠肝脏和棕色脂肪组织的线粒体研究揭示,肝线粒体在出生后的呼吸速率、氧化磷酸化作用以及细胞色素氧化酶活力均达到恒定水平。肝线粒体蛋白质量随胎后发育日龄而增加,直至2O日龄左右,琥珀酸氧化酶活力在此时也增加到近于恒定,因此肝线粒体产能发育随日龄增长到2O日龄右。这可能是长爪沙鼠体温调节发育的细胞机制之一。从棕色脂肪线粒体的细胞色素氧化酶和琥珀酸氧化酶活力的变化,显示棕色脂肪组织在长爪沙鼠新生幼仔阶段产热中所起的重要作用。     

动物棕色脂肪组织非偶联蛋白的研究进展

动物棕色脂肪组织非偶联蛋白的研究进展侯建军丁莉（湖北民族学院生化系恩施４４５０００）关键词棕色脂肪组织非偶联蛋白产热非偶联蛋白（ｕｎｃｏｕｐｌｉｎｇｐｒｏｔｅｉｎ,ＵＣＰ）是一种分子量为３,２０００道尔顿的蛋白质,它存在于动物棕色脂肪组织（ｂｒｏｗｎ...     

MicroRNAs在棕色脂肪细胞分化过程中的作用

MicroRNA(miRNA)是一种非编码的小分子RNA,负性调控转录后基因表达。miRNA在个体时序性发育、细胞增殖分化和凋亡、器官发育、脂肪代谢等许多生物发育过程中起着重要作用。近年来对miRNA的研究证实,miRNA直接或间接影响棕色脂肪组织发育过程中重要转录因子的表达。综述了miRNA调节棕色脂肪细胞分化的最新研究进展。     

寒冷诱导产热时大鼠棕色脂肪能量代谢相关蛋白谱的变化

棕色脂肪组织(BAT)的生理作用与白色脂肪显著不同,它以产热的形式释放能量而不是将能量以ATP的形式储存．线粒体是在能量代谢和维持细胞稳态中具有重要功能的细胞器．为了更好地了解棕色脂肪中的能量代谢过程,运用双向电泳及质谱相结合的技术,分离了大鼠白色和棕色脂肪线粒体,对其差异蛋白质谱进行了系统分析和鉴定．参与脂肪和氨基酸代谢、三羧酸循环及线粒体呼吸链的蛋白质在棕色脂肪线粒体中的表达明显高于白色脂肪线粒体,在寒冷诱导下这些蛋白质的表达进一步上调．此外,参与辅酶Q合成的一系列COQ 基因在棕色脂肪中经寒冷适应后表达明显上调．该研究表明,辅 酶Q合成的增高在非颤栗性产热中具有重要作用,为进一步了解棕色脂肪特异性的能量代谢提供了新的思路．     

棕色脂肪的产热及其调控机制

棕色脂肪组织是小型哺乳动物重要的兼性产热器官,位于棕色脂肪细胞线粒体内膜的解偶联蛋白是此种产热机制的关键物质.产热刺激激活解偶联蛋白构成的质子通道,在线粒体内膜形成质子短路,从而解除ATP合成偶联对氧化呼吸速率的控制,使产热高速进行.去甲肾上腺素、甲状腺激素、胰岛素、pH值以及食物、环境温度等因素综合调控着棕色脂肪组织的结构与功能状态.     

沉默信息调节因子3在神经退行性疾病中的作用CSCD

沉默信息调节因子3(silent information regulator 3,SIRT3)是一种NAD+依赖性Ⅲ类组蛋白去乙酰化酶,在代谢活跃的组织中高表达,如肾脏、心肌、棕色脂肪、脑等。越来越多的研究表明,SIRT3通过对组蛋白以及多种非组蛋白的去乙酰化,在能量代谢、肿瘤、衰老等过程中起到了重要作用。近年研究发现,在神经退行性疾病中,SIRT3激活可以减缓或者抑制线粒体功能障碍,从而表现出了明显的神经保护作用。本文对SIRT3在神经退行性疾病中的保护作用及其可能机制作一综述。     

Cell:瘦素和胰岛素作用于POMC神经元促进白色脂肪棕色化

<正>近日,来自澳大利亚莫纳什大学的Tony Tiganis在国际顶尖期刊cell发表了他们关于瘦素和胰岛素作用于POMC神经元促进白色脂肪棕色化的相关研究成果。文章首次证明瘦素和胰岛素能够协同作用于POMC神经元驱动白色脂肪棕色化以维持机体能量平衡。研究人员指出,瘦素是由脂肪细胞分泌的一种重要的脂肪因子,对能量平衡和体重控制具有重要作用,瘦素能够作用于POMC神经元和NPY/Ag RP神经元以抑制食欲促进能量消耗;胰岛素由β胰岛细胞分泌的一种重要因子,能够作用于肝脏、脂肪、肌肉等多种器官组织以调节血     

沉默信息调节因子3在神经退行性疾病中的作用

沉默信息调节因子3(silent information regulator 3,SIRT3)是一种NAD+依赖性Ⅲ类组蛋白去乙酰化酶,在代谢活跃的组织中高表达,如肾脏、心肌、棕色脂肪、脑等。越来越多的研究表明,SIRT3通过对组蛋白以及多种非组蛋白的去乙酰化,在能量代谢、肿瘤、衰老等过程中起到了重要作用。近年研究发现,在神经退行性疾病中,SIRT3激活可以减缓或者抑制线粒体功能障碍,从而表现出了明显的神经保护作用。本文对SIRT3在神经退行性疾病中的保护作用及其可能机制作一综述。     

白色脂肪棕色化调控途径的研究进展

肥胖及其代谢综合征已成为危害人类健康的公共卫生问题,因此,安全有效的减脂方式成为当今医学研究的热点之一。白色脂肪棕色化概念的提出,开辟了减肥的新方向。研究发现过氧化物酶体增殖物激活受体(PPARs)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(PGC-1α)和锌指蛋白16(PRDM16)在白色脂肪棕色化的过程中发挥核心转录调控作用。内分泌调节、神经调节都通过这些蛋白调控脂肪棕色化的功能,另外,越来越多的micro RNA也被证实参与其中。因此,相关调控机理的探讨,有望为肥胖、糖尿病等代谢性疾病的预防和治疗提供新的作用靶点。     

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。     

β3肾上腺素能受体激动剂的减脂机制

肥胖症是一种由于机体能量过剩所导致的慢性代谢性疾病.β3肾上腺素能受体是β肾上腺素能受体的一种亚型,主要存在于棕色脂肪及白色脂肪组织中,参与棕色脂肪组织的产热和白色脂肪组织的脂质分解以及白色脂肪棕色化的过程,在脂肪代谢中起到减脂作用.β3肾上腺素能受体激动剂能与β3肾上腺素能受体结合,从而参与脂肪代谢的过程.本文对近年...