apoE/LDLR双基因缺失幼龄小鼠主动脉中动脉粥样硬化相关基因的表达

利用RT-PCR以及实时定量RT-PCR检测11个动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)相关基因在1、2和3月龄的载脂蛋白E(apolipoproteinE,aopE)/低密度脂蛋白受体(low-density lipoprotein receptor,LDLR)双基因缺失(apoE-/-/LDLR-/-)小鼠主动脉中的表达变化,同时应用血生化指标和病理形态学观察AS早期病变特点,探讨apoE和LDLR基因联合缺失引发的血脂代谢紊乱和血管炎症损伤的关系以及AS的炎症反应机制.结果显示,apoE-/-/LDLR-/-小鼠IL-18、TLR2、MCP-1、ICAM-1、VCAM-1、GM-CSF、CD36和ET-1表达在1月龄时较同龄野生型(wild type,WT)小鼠显著上调(P<0.05,P<0.01),PDGF-α和TNF-α表达在2月龄时较同龄WT小鼠显著上调,除ET-1表达在2月龄时以及了LR2、VCAM-1和ICAM-1表达在3月龄时降至WT小鼠水平以外,其余各基因表达随年龄增长继续升高(P<0.05,P<0.01),其中MCP-1表达在2月龄时达到峰值.NF-kB在各年龄段apoE-/-/LDLR-/-小鼠中的表达与同龄WT小鼠相比均无显著差异.各年龄段apoE-/-/LDLR-/-/小鼠血清了C、TG、LDL、HDL、TNF-α、IL-1β和ox-LDL含量均显著高于同龄WT小鼠(P<0.05,P<0.01),并随年龄增长逐渐升高.apoE-/-/LDLR-/-小鼠1月龄时主动脉内膜出现少量的散在的脂质沉积,随着年龄增长病变区域增多,脂质沉积增厚.上述结果提示:apoE和LDLR双基因缺失形成的高脂血症可能通过刺激主动脉中炎症基因时序表达,起始并扩大病变部位的炎症反应,共同促进AS的发生发展.     

ApoE基因缺失幼龄小鼠动脉粥样硬化相关基因的时序表达研究

利用RT-PCR技术检测apoE基因缺失(apoE-/-小鼠在1、2和3月龄3个年龄段主动脉以及14天、1、2和3月龄4个年龄段肝脏中动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)重要相关基因的时序表达特点,并通过血清牛化检测结合主动脉根部病理形态学特征的分析,探讨AS重要相关基因时序表达特点与AS早期病变的关系.在主动脉检测的9条AS相关基因中,apoE-/-与野生型(WT)小鼠相比,1、2和3月龄时IL-1β的mRNA表达水平均显著上调.1月龄时VCAM-1、IKB和TGF-β,2月龄时PDGF-α和CD36,3月龄时TNF-α和MM2的mRNA表达水平均显著上调,其他年龄段无显著变化.在肝脏检测的2条AS相关基因中,C反应蛋白(CRP)的mRNA表达水平在14天到2月龄时无显著变化,3月龄时显著上调.NF-kB在各年龄段apoE-/-小鼠主动脉和肝脏中的基因表达量与同龄WT小鼠相比均无显著差异.不同年龄段的apoE-/-小鼠血清TC、TG和LDL-C水平均明显高于同龄WT小鼠.2月龄apoE-/-小鼠主动脉内膜出现散在的脂质沉积,并随年龄增长逐渐加重.上述结果显示,时序表达上调的AS重要相关基因构成了以NF-kB为核心的复杂调控网络,它们之间相互作用,共同参与慢性炎症过程,在apoE-/-小鼠AS的早期发生发展中发挥重要作用.     

脂代谢相关三基因突变小鼠肝脏差异表达蛋白组研究

应用双向电泳及质谱技术对5周龄三基因(apoE^-1- / LDLR^-1-/Lepr^db/db)联合突变小鼠和野生型小鼠肝组织的差异蛋白质进行比较研究,借此分析脂代谢相关三基因联合突变小鼠肝脏蛋白质表达特点,研究差异表达蛋白与血脂代谢紊乱和动脉粥样硬化的关系.在实验中检测到三基因联合突变小鼠和野生型小鼠肝脏中分别平均有（841±57）个和（1 017±50）个蛋白点（n=3）,两者的平均匹配率分别为71.9%,83.2%.三基因联合突变小鼠有140个蛋白点未能与野生型小鼠匹配,其中相差5倍以上的上调点和下调点分别为7个和39个.选取其中的6个点做质谱分析,鉴定为endoplasmin precursor(Grp-94)、酸性富亮氨酸核磷蛋白32家族成员A(acidic leucin-rich nuclear phosphoprotein 32 family member A)、转铁蛋白前体、果糖二磷酸酶1、纤维连接蛋白前体、补体C3前体,纤维蛋白原B β多肽7种蛋白. 该结果提示,差异表达的蛋白对三基因联合突变小鼠的血脂代谢紊乱和动脉粥样硬化发生发展过程起一定作用.     

基因修饰小鼠在脂代谢紊乱与动脉粥样硬化研究中的新进展

近十余年来,载脂蛋白(ApoE)与低密度脂蛋白(LDL)受体 (LDLr)基因敲除小鼠已成为研究脂代谢和动脉粥样硬化最为常用的模型.在这两种小鼠模型基础上,通过与不同的转基因、基因敲除小鼠杂交,产生了多种脂代谢紊乱和动脉粥样硬化小鼠模型,为发现调控血浆脂蛋白以及动脉粥样硬化发生的机制,创造了有利条件.此外,新的严重高甘油三酯血症小鼠模型也制备成功,本文笔者研究组研究了其中的脂蛋白脂酶缺陷模型与代谢性疾病的关系,得到了许多有意义的结果.而利用不同转基因和去基因小鼠作为供体, 以及ApoE或LDL受体缺陷小鼠作为接受体的骨髓移植技术,则大大丰富了人们对于巨噬细胞中不同基因在动脉粥样硬化发生、发展和消退过程中作用的认识.动脉粥样硬化的易损斑块形成是近年来的一个研究热点,应用小鼠模型进行模拟也取得了一定的成功.然而,小鼠与人类在脂代谢和动脉粥样硬化中存在很大的种系差异,本文对此也予以评述.     

乙型肝炎病毒3’末端缺失的preS/S基因在转基因小鼠中的表达

从乙型肝炎病毒 ａｄｒ亚型的基因组 ＤＮＡ中分离 ３’末端缺失的ｐｒｅＳ／Ｓ基因的 ＤＮＡ片段,构建了由ＣＭＶ启动子控制的真核表达载体。采用受精卵显微注射方法,获得了基因组整合有３’末端缺失的ｐｒｅＳ／Ｓ基因的２个转基因小鼠品系。在不同的时间点采取血清进行了ＥＬＩＳＡ分析,发现在这２个小鼠品系中３’末端缺失的ｐｒｅＳ／Ｓ基因可被表达,而且呈稳定状态。此小鼠品系的建立,对于探讨乙型肝炎病毒３’末端缺失的ｐｒｅＳ／Ｓ基因的表达产物在体内的生物学作用及其与肝细胞内细胞癌基因的转录激活之间的关系有重要意义。     

低氧性肺动脉高压小鼠肺组织apoE蛋白表达的变化及其意义

目的：观察低氧性肺动脉高压小鼠肺组织中载脂蛋白E（apoE）蛋白表达的变化,以探讨低氧性肺动脉高压形成过程中apoE蛋白表达的变化及可能的意义。方法：SPF级雄性野生型（WT）C57BL/6小鼠和雄性apoE基因敲除（apoE-KO）小鼠各20只,各随机再分为2组（n=10）：常氧组和低氧组,共4组。常压连续低氧3周（9%~11% O₂,23 h/d）复制慢性低氧性肺动脉高压模型,采用右心导管法测定小鼠右心室压（RVSP）,计算右心室与左心室加室间隔重量比RV/（LV+S）,ELISA法检测血浆中高密度脂蛋白（HDL）、低密度脂蛋白（LDL）和总胆固醇（TC）的含量;Western blot法检测肺组织中apoE和过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）蛋白的表达。结果：①低氧组WT小鼠RVSP、RV/（LV+S）分别较常氧组高68%和59%（P均<0.05）,血浆中HDL含量及HDL/LDL比值分别较常氧组低17%和40%（P均<0.05）,同时肺、肝组织中apoE及肺组织中PPARγ的蛋白表达分别较常氧组下调48%、52%和37%（P均<0.05）,RVSP与apoE及PPARγ蛋白表达均呈显著负相关（P均<0.01）;②低氧组apoE-KO小鼠RVSP、RV/（LV+S）较常氧组分别高96%和86%（P均<0.05）,低氧组apoE-KO小鼠RVSP和RV/（LV+S）较低氧组WT小鼠分别高29%和24%（P均<0.05）。结论：小鼠低氧性肺动脉高压的形成与肺组织中apoE蛋白表达下调有关。     

乙型肝炎病毒3′末端缺失的preS/S基因在转基因小鼠中的表达

从乙型肝炎病毒adr亚型的基因组DNA中分离3′末端缺失的preS/S基因的DNA片段,构建了由CMV启动子控制的真核表达载体。采用受精卵显微注射方法,获得了基因组整合有3′末端缺失的preS/S基因的2个转基因小鼠品系。在不同的时间点采取血清进行了ELISA分析,发现在这2个小鼠品系中3′末端缺失的preS/S基因可被表达,而且呈稳定状态。此小鼠品系的建立,对于探讨乙型肝炎病毒3′末端缺失的preS/S基因的表达产物在体内的生物学作用及其与肝细胞内细胞癌基因的转录激活之间的关系有重要意义。     

CIDEA基因在动物脂代谢中的作用及表达调控的研究进展

诱导细胞凋亡DFF45样效应子A (cell death inducing DNA fragmentation factor 45 like effector A, CIDEA)参与调控脂代谢的各个方面,包括脂肪分解、脂滴的生长和融合、脂质的积累和脂肪酸的氧化。脂代谢广泛影响着动物的生长、发育和繁殖,脂肪含量与乳和肉的品质密切相关。近年来对于CIDEA基因在脂代谢方面的研究越来越深入,取得了一些进展。本文对CIDEA的结构特点、CIDEA基因组织表达、转录调控、营养物质和激素对其表达影响及其在动物脂代谢中的作用等几个方面的研究进展进行了综述,旨在为研究CIDEA基因影响动物脂代谢网络调控机制提供参考。     

Keap1/Nrf2/ARE通路相关基因在热诱导的氧化应激小鼠肝脏中的表达

为了研究热应激对小鼠肝脏抗氧化功能及Keap1 (kelch-like ECH-associated protein- 1)/Nrf2（NF-E2-related factor 2）/ARE (antioxidant response element)通路相关基因表达的影响,选用30只8周龄雄性小鼠随机分成6组,每 d连续42 ℃热处理2 h,分别在热处理0 d(对照组)、1 d、2 d、4 d、8 d和12 d时观察肝脏组织形态学和免疫组织化学分析,另取一部分肝脏组织保存于-80 ℃用于后续荧光定量PCR实验,检测肝脏抗氧化指标及Keap1/Nrf2/ARE通路相关基因的表达．结果显示：小鼠的体表温度和直肠温度在热处理后都极显著高于热处理前．组织形态学观察发现,热处理导致小鼠肝脏组织充血和肝细胞水肿．小鼠肝脏氧化应激指标 MDA (malondialdehyde)含量在热处理第2 d较对照组显著升高,GSH (glutathione)含量、GSH-PX (glutathione peroxidase)活力和总SOD (superoxide dismutase)活力在第4 d和12 d都有升高．免疫组织化学发现,与对照组和第12 d组相比,Nrf2蛋白在第1 d,2 d,4 d,8 d表达明显,其中Nrf2蛋白在第4 d表达最为显著. 荧光定量RT PCR结果表明,与对照组比较Keap1基因的表达量从热处理第1 d开始显著降低,Nrf2基因的表达量在第4 d和12 d显著升高,HO-1 (Heme oxygenase-1)基因的表达量在第1 d显著升高,NQO1 (Quinone oxidoreductase)和GCLC (Glutamate cysteine ligase catalytic)基因的表达量在第1 d和4 d显著升高．上述结果表明,热应激引起了小鼠肝脏氧化损伤, Keap1/Nrf2/ARE通路可能参与了肝脏自身缓解热应激的过程.     

基因敲除小鼠在疾病研究中的应用

人类疾病动物模型在揭示人类疾病的发生机制或建立治疗方法中具有极重要的作用。然而,许多疾病难以用人工诱发的方法制造动物模型,还有许多疾病在实验动物身上不发生,而难以通过自发或人工定向培育的方法获得动物模型。基因敲除技术的出现,为人类精确地研究基因与疾病的直接关系提供了可能,而且可以在个体发生的每个阶段中进行遗传功能的分析。综述了基因敲除小鼠模型在几种疾病研究中的研究与应用及其发展前景。     

电针对快速衰老小鼠肝脏自噬及脂质代谢的影响

目的:研究电针对快衰老小鼠(SAMP8)肝脏中自噬相关因子LC3-Ⅱ、Beclin1、Atg7、P62表达的影响,探讨电针改善衰老小鼠肝脏脂质代谢的机制.方法:30周龄雄性SAMP8小鼠随机分为模型组、药物组、电针组,每组7只,以同周龄抗快速老化SAMR1小鼠7只作为对照组.对照组和模型组动物常规饲养4周,不进行任何干...     

番茄皂苷A对小鼠血脂及肝脏脂肪的作用

该研究以ApoE基因缺陷小鼠和高脂饲料诱导的高血脂症模型小鼠为对象,采用药理学方法研究了番茄皂苷A对血脂及肝脏脂肪的调节作用。在ApoE基因缺陷小鼠和高脂饲料诱导的高血脂症模型小鼠中,通过灌胃给予番茄皂苷A:取血,测定血清中总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDLC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDLC)、谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)、葡萄糖(Glu)的含量和活性;处死小鼠后,取肝脏称重,计算肝脏指数;精确称取一部分肝脏,测定肝脏脂质的含量。结果表明:番茄皂苷A对ApoE基因缺陷小鼠可以降低血清TC、HDLC、LDLC的含量,对ALT、AST、BUN、Cr、Glu没有影响,说明番茄皂苷A可以降低ApoE基因缺陷小鼠血中胆固醇含量,对血糖没有影响,对肝肾功能无影响;对高脂饲料诱导的高血脂症模型小鼠,可以降低血清TC、HDLC的含量,可以降低肝脏TC的含量,对ALT、AST、BUN、Cr、Glu没有影响,说明番茄皂苷A可以改善高脂饲料诱导的高血脂症模型小鼠的脂质代谢,且对肝肾功能无影响。该研究结果表明番茄皂苷A具有一定的降低胆固醇的作用,且不影响肝肾功能。     

Microarray analysis of genes differentially expressed in the liver of lean and fat chickens

Excessive accumulation of lipids in the adipose tissue is one of the main problems faced by the broiler industry nowadays. In chicken, lipogenesis occurs essentially in the liver, in which much of the triglycerides that accumulate in avian adipose tissue are synthesized. In order to better understand the gene expression and its regulation in chicken liver, the gene expression profiles of liver at developmental stages of chicken (1 week, 4 weeks and 7 weeks of age) were investigated and differentially expressed genes between lean and fat chicken lines divergently selected for abdominal fat content for eight generations were screened. Our data indicated that 4 weeks of age was a very important stage on chicken liver lipogenesis compared to 1 week and 7 weeks of age, and the glycometabolism in chicken liver could be related to lipid metabolism and the difference of glycometabolism could be another potential reason for the fat and lean phenotype occurrence besides the difference of lipogenesis in chicken liver. Our result have established groundwork for further study of the basic genetic control of chicken obesity and will benefit chicken research communities as well as researches that use chicken as a model organism for developmental biology and human therapeutics.     

Effect of high-intensity exercise and high-fat diet on lipid metabolism in the liver of rats

[Purpose]

This study investigated the effects of high-intensity exercise (Ex) and high dietary fat intake on lipid metabolism in the liver of rats.

[Methods]

Male Sprague-Dawley rats were randomly assigned to one of the four groups (n=10 per group) that were maintained on a normal diet (ND) or high-fat diet (HFD) consisting of 30% fat (w/w), with or without exercise on a treadmill at 30 m/min and 8% grade) for 4 weeks (i.e., ND, ND+Ex, HFD, and HFD+Ex groups).

[Results]

Body weight (p<.001), total plasma cholesterol (TC) (p<.001), triglyceride (TG) (p<.05), and liver TG levels (p<.05) were increased in the HFD group relative to the ND groups, and serum glucose (p<.05), insulin (p<.05), homeostatic model assessment of insulin resistance (HOMA-IR) (p<.01), and liver TG levels (p<.01) were also higher in the HFD group compared to the ND+Ex group. Plasma free fatty acid was elevated in the HFD+Ex group compared to the HFD group (p<.01). With the exception of acetyl coenzyme A carboxylase, the expression of lipid metabolism-related genes in the liver was altered in the Ex groups compared to the control group (p<.05), with genes involved in lipolysis specifically up regulated in the HFD+Ex group compared to the other groups.

[Conclusion]

Vigorous exercise may increase glucose utilization and fat oxidation by activating genes in the liver that are associated with lipid metabolism compared to that in animals consuming a HFD without exercise. Therefore, high intensity exercise can be considered to counter the adverse effects of high dietary fat intake.     

Characterization of liver disease and lipid metabolism in the Niemann-Pick C1 mouse

Niemann-Pick type C1 (NPC1) disease is an autosomal-recessive cholesterol-storage disorder characterized by liver dysfunction, hepatosplenomegaly, and progressive neurodegeneration. The NPC1 gene is expressed in every tissue of the body, with liver expressing the highest amounts of NPC1 mRNA and protein. A number of studies have now indicated that the NPC1 protein regulates the transport of cholesterol from late endosomes/lysosomes to other cellular compartments involved in maintaining intracellular cholesterol homeostasis. The present study characterizes liver disease and lipid metabolism in NPC1 mice at 35 days of age before the development of weight loss and neurological symptoms. At this age, homozygous affected (NPC1(-/-)) mice were characterized with mild hepatomegaly, an elevation of liver enzymes, and an accumulation of liver cholesterol approximately four times that measured in normal (NPC1(+/+)) mice. In contrast, heterozygous (NPC1(+/-)) mice were without hepatomegaly and an elevation of liver enzymes, but the livers had a significant accumulation of triacylglycerol. With respect to apolipoprotein and lipoprotein metabolism, the results indicated only minor alterations in NPC1(-/-) mouse serum. Finally, compared to NPC1(+/+) mouse livers, the amount and processing of SREBP-1 and -2 proteins were significantly increased in NPC1(-/-) mouse livers, suggesting a relative deficiency of cholesterol at the metabolically active pool of cholesterol located at the endoplasmic reticulum. The results from this study further support the hypothesis that an accumulation of lipoprotein-derived cholesterol within late endosomes/lysosomes, in addition to altered intracellular cholesterol homeostasis, has a key role in the biochemical and cellular pathophysiology associated with NPC1 liver disease.     

Apelin对改善小鼠低氧性肺动脉高压的作用及与调节脂质代谢的关系

目的：探讨外源性apelin对小鼠慢性低氧性肺动脉高压的作用及其机制。方法：SPF级雄性apoE基因敲除（apoE-KO）小鼠30只,随机均分为3组（n=10）,即常氧组、低氧组和低氧+apelin组,apelin组小鼠每天于低氧前经腹腔注射apelin-13（10 nmol/（kg·d））,其他组腹腔注射相同体积的生理盐水。采用常压连续低氧方法（9%~11% O₂,23 h/d）复制慢性低氧性肺动脉高压模型。低氧3周后,采用右心导管法测定小鼠右心室压（RVSP）和右心室与左心室加室间隔重量比,Elisa法检测血浆中高密度脂蛋白（HDL）、低密度脂蛋白（LDL）和总胆固醇（TC）的含量;real-time PCR法检测肝组织中三磷酸腺苷结合盒转运体A1（ABCA1）、清道夫受体B1（SR-B1）、低密度脂蛋白受体（LDLR）和3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶（HMGCR）等基因的表达。Western blot法检测小鼠肺组织中过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）蛋白的表达。结果：①低氧组小鼠RVSP、RV/（LV+S）较常氧组分别高87%、85%（P均<0.05）,apelin组小鼠RVSP、RV/（LV+S）较低氧组分别低39%、33%（P均<0.05）。②apelin组小鼠血浆中HDL-C含量、HDL/LDL比值分别较hypoxia组高21%、20%（P均<0.05）,而血浆中TC、LDL-C含量两组间无显著差异（P均>0.05）。③apelin组小鼠肝组织中LDLR、SR-B1、ABCA1基因表达分别较低氧组上调241%、112%、69%（P均<0.05）,而HMGCR基因表达下调45%（P<0.05）。④apelin组小鼠肺组织中PPARγ蛋白表达较低氧组上调47%。结论：Apelin可降低小鼠低氧性肺动脉高压,其机制与调节脂质代谢有关。     

LncRNA与肝脏糖脂代谢的研究进展

长链非编码RNA(Long non-coding RNA,lncRNA)因参与多个层级上的生物进程而成为当下生命科学领域的研究热点.LncRNA可以与DNA、RNA和蛋白质等生物分子结合,并进一步影响靶基因的转录、翻译以及翻译后修饰等过程,从而发挥在细胞生理代谢过程中的调控作用.目前研究显示,lncRNA通过多种途径在...