外源性脂肪酸对罗非鱼脂肪细胞增殖与分化的影响

为了探究脂肪酸对罗非鱼(Oreochromis niloticus)脂肪细胞增殖和分化的影响, 在体外培养罗非鱼前脂肪细胞, 并在其增殖和分化过程中分别添加100 μmol/L的棕榈酸(Palmitic Acid, PA)、油酸(Oleic Acid, OA), 亚油酸(Linoleic Acid, LA)和α-亚麻酸(α-Linolenic Acid, LNA)进行处理。使用SRB (Sulforhodamine B)染色法和油红O染色法检测外源性脂肪酸对脂肪细胞增殖和分化的影响, Real-time qPCR检测增殖分化过程中基因表达情况。结果显示, 在培养8d时, 外源添加的不饱和脂肪酸可以促进罗非鱼前脂肪细胞增殖, 并且增殖过程中增殖相关基因(c-fos和c-myc)、脂解相关基因(ATGL)和脂合成相关基因(PPARγ和CD36)的表达与对照组相比均显著提高(P<0.05)。此外, 外源脂肪酸的加入可以抑制脂肪细胞的分化。棕榈酸的加入使得脂肪细胞中产生的脂滴面积较少, 数量较多; 分化过程中细胞的β氧化相关基因(CPT-1a)与对照组相比显著上调, 而脂解相关基因(ATGL)则显著下调。外源性不饱和脂肪酸可以促进罗非鱼前脂肪增殖, 而饱和脂肪酸主要抑制细胞分化。在增殖过程中, 过量的脂肪酸先通过脂合成储存在胞内, 再借助脂解等途径进行代谢, 从而帮助细胞适应环境中高浓度的脂肪酸。而在分化过程中, 添加外源脂肪酸, 可能通过抑制脂肪细胞内的脂合成和脂解的发生, 同时促进β氧化等方式来抑制脂肪细胞分化。     

低毒兴奋效应模拟热量限制调节酵母转运体基因表达及脂质代谢

【目的】已知H2O2介导的线粒体低毒兴奋效应(Mitohormesis)能模拟热量限制延长酵母寿命,但未知两者是否存在共同作用机理。【方法】利用依时菌落计数法测定酿酒酵母时序寿命(CLS),采用微阵列芯片分析ATP结合盒(ABC)转运体基因表达谱及脂质代谢模式的转变,通过酶学测定法比较超氧化物歧化酶(SOD)活性的动态变化。【结果】经热量限制、H2O2、青蒿琥酯处理后,酵母CLS有不同程度延长,细胞解毒相关ABC转运体基因表达均下调或不变,促进长链脂肪酸运输的过氧化物酶体膜ABC转运体基因以及加速固醇摄取的质膜ABC转运体基因表达则显著上调。相应地,脂质分解(如脂肪酸β-氧化)基因表达上调,脂质合成(如脂肪酸延伸及去饱和)基因表达则下调。不同处理组中催化线粒体H2O2生成的Mn-SOD活性提高,导致催化H2O2降解及转变的抗氧化酶基因表达上调。【结论】低毒兴奋效应及热量限制在酵母中发挥延寿作用,既有赖于抗氧化酶催化的活性氧(ROS)清除反应,也取决于ABC转运体介导的脂质转运及后续的脂质分解及再利用。     

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。     

脂肪细胞因子对脂肪细胞增殖分化的反馈调节作用

肥胖已被证实是胰岛素抵抗、2 型糖尿病、高血压、高脂血症及冠状动脉粥样硬化性心脏病等代谢性疾病发生的重要诱因.肥胖的发生主要是由于体内脂肪细胞的异常分化和增殖,最终导致脂肪细胞异常增多及细胞内脂质过度沉积产生的.脂肪细胞的增殖分化受到多种因素的调控,其中脂肪细胞因子作为脂肪组织分泌的肽类激素,也在脂肪细胞的发育分化过程中起重要的反馈调节作用.大多数肥胖患者体内存在脂肪细胞因子分泌异常及其相应的功能紊乱.本文将对几种主要的脂肪细胞因子在脂肪细胞发育分化中的作用及最新研究进展进行简要综述及讨论.     

游离脂肪酸对3T3-L1脂肪细胞糖代谢的影响

目的:通过培养3T3-L1前脂肪细胞,并诱导其分化至成熟,研究游离脂肪酸对脂肪细胞糖代谢的影响。方法:培养诱导3T3-L1脂肪细胞,用油红O染色鉴定并比较其形态结构的变化。LPS、EPA、SA、PA干预成熟脂肪细胞,收集不同时间的培养基,葡萄糖氧化酶法算出各组脂肪细胞的葡萄糖消耗量。用Western blot检测不同时间各组干预后细胞AMPK、GLUT4蛋白含量。结果:油红O染色鉴定成熟脂肪细胞胞浆中的脂滴染成红色,并出现戒环样结构;诱导分化第8天,90%以上细胞均分化成熟。含LPS、EPA、SA、PA的培养基作用于成熟脂肪细胞,随着时间的延长,显著抑制脂肪细胞对葡萄糖的吸收(P<0.05),同时,脂肪细胞AMPK、GLUT4蛋白含量在减少(P<0.05)。结论:游离脂肪酸可以诱导胰岛素抵抗的分子机制可能是通过胰岛素信号通路激活蛋白激酶(AMPK),进而影响GLUT4的蛋白表达,使脂肪细胞的葡萄糖吸收率减低,影响脂肪细胞的糖代谢。     

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.     

C2C12细胞生肌分化和生脂转分化中糖脂代谢的差异

肌前体细胞在生脂诱导环境下可以转分化为脂肪细胞或脂肪细胞样细胞,具备脂肪生成和存储的能力。该研究分析比较了C2C12肌前体细胞在正常生肌分化和生脂转分化两种状态下糖、脂代谢的差异。分别检测不同分化的细胞内葡萄糖的吸收和代谢,脂质的吸收和代谢,糖、脂代谢关键调控分子的蛋白水平变化。结果表明,生肌分化的细胞对于葡萄糖的吸收、摄取能力更强,胞内糖代谢和能量利用更为活跃。生脂分化的细胞对于脂质吸收、转运、合成和代谢强度更高。这些结果说明,肌细胞生脂转化过程中胞内物质代谢发生了明显的变化,这与细胞的形态结构、生理功能和分子特性密切相关。     

脂联素的研究进展

脂联素(adiponectin)是一种由脂肪细胞特异性高分泌,具有多种生物学功能的特殊蛋白质.它直接作用于肝脏、骨骼肌和血管,能提高胰岛素敏感性,增强脂肪酸β氧化,抵制血管炎症反应,最新研究还发现脂联素和骨生成密切相关.与其它脂肪因子不同的是,循环中脂联素的浓度与人体脂肪含量成反比,会因TNF-α的作用而上调,会被噻唑烷二酮类药物所抑制,还受到胰岛素抵抗和炎症反应的影响.脂联素受体有2类,分别为AdipoR1和AdipoR2,AdipoR1主要分布在骨骼肌上,AdipoR2则高表达于肝脏组织.本文主要综述了脂联素及其受体的结构、生物学功能和研究进展.     

脂联素的研究进展

脂联素（adiponectin）是一种由脂肪细胞特异性高分泌,具有多种生物学功能的特殊蛋白质它直接作用于肝脏、骨骼肌和血管,能提高胰岛素敏感性,增强脂肪酸β氧化,抵制血管炎症反应,最新研究还发现脂联素和骨生成密切相关。与其它脂肪因子不同的是,循环中脂联素的浓度与人体脂肪含量成反比,会因TNF-α的作用而上调,会被噻唑烷二酮类药物所抑制,还受到胰岛素抵抗和炎症反应的影响脂联素受体有2类,分别为AdipoR1和AdipoR2,AdipoR1主要分布在骨骼肌上,AdipoR2则高表达于肝脏组织。本文主要综述了脂联素及其受体的结构、生物学功能和研究进展。     

脂筏、紧密连接和血脑屏障的关系

血脑屏障破坏是缺血性脑卒中急性期发生脑水肿及神经元毒性损害的核心病理过程之一,目前尚无特效保护方法。血脑屏障通透性调节的中心环节是内皮细胞的紧密连接,而紧密连接结构蛋白表达水平和位置分布的变化与脑微血管通透性的改变及脑水肿的程度密切相关。脂筏是高流动性的细胞膜脂质双层内富含胆固醇的特殊脂质和蛋白质的动态微区,它参与细胞蛋白转运。血脑屏障上有大量的脂筏存在,紧密连接结构蛋白分布于脂筏中,其功能受胆固醇调节,且脂筏上紧密结合的脂质有利于蛋白质的寡聚化。因此,基于脂筏调节血脑屏障紧密连接可能为脑保护研究提供新的药物靶点。     

过表达RBP4抑制体外培养的猪前体脂肪细胞分化

为研究视黄醇结合蛋白4(retinol binding protein 4,RBP4)对猪前体脂肪细胞分化的影响,实验构建了RBP4重组腺病毒表达载体,包装并感染猪前体细胞,采用油红O染色和Real-time PCR等方法,检测了过表达RBP4对成脂分化的作用. 研究结果显示,重组腺病毒RBP4载体构建成功,转染猪前体脂肪细胞后,使RBP4的mRNA水平和蛋白水平分别增加了约400倍和20倍. 过表达RBP4能减少脂肪细胞的脂质积累,降低成脂关键基因过氧化物酶体增生物激活受体γ (peroxisome proliferator-activated receptor gamma, PPARγ)和脂肪酸结合蛋白2 (adipocyte protein 2, aP2)的表达. 结果表明,RBP4对猪前体脂肪细胞分化有抑制作用,为进一步研究RBP4对猪前体脂肪细胞分化的作用机制奠定基础.     

槟榔碱对3T3-L1脂肪细胞脂代谢的影响

目的：观察槟榔碱对3T3-L1脂肪细胞脂代谢的影响并探讨其可能机制。方法：采用经典的"鸡尾酒"法诱导3T3-L1前脂肪细胞分化成熟,随后用不同浓度的槟榔碱（0、25、50、100 μmol/L）处理成熟脂肪细胞72 h。72 h后,四甲基偶氮唑盐（MTT）法检测细胞的活性;油红O染色观察胞浆内脂滴情况;Western blot检测脂肪酸合成酶（FAS）、甘油三酯脂肪酶（ATGL）、激素敏感性脂肪酶（HSL）蛋白表达。结果：诱导分化成熟的脂肪细胞胞浆内可见大量脂滴;MTT显示：0~100 μmol/L槟榔碱对脂肪细胞活力无显著影响;油红O染色后脂质含量测定结果表明槟榔碱能减少成熟脂肪细胞中脂质含量;Western blot结果显示：与0 μmol/L组（对照组）相比,槟榔碱可显著降低脂肪细胞内FAS的蛋白表达,增加ATGL和HSL的蛋白表达;其中以50 μmol/L组最为显著。结论：槟榔碱使脂肪细胞脂解增强,可能与降低脂质合成关键酶FAS的表达,增加脂质分解代谢关键酶ATGL和HSL的表达有关。     

低氧对脂肪细胞发育及脂质代谢调控研究进展

脂肪细胞的生长、分化与增殖贯穿整个生命过程,脂肪细胞中脂质代谢紊乱影响脂肪组织免疫和全身能量代谢。脂质代谢参与调控机体多种疾病的发生与发展,如高脂血症、非酒精性脂肪肝病、糖尿病和癌症等,对人和动物健康具有重大威胁。低氧诱导因子（hypoxia inducible factor,HIF）是介导机体组织器官中氧感受器的主要转录因子,HIF可调控脂质合成、脂肪酸代谢和脂滴形成并诱导疾病发生。但由于低氧程度、时间和作用方式的不同,对机体脂肪细胞发育和脂质代谢产生有害或有益的影响还无从定论。本文总结了低氧介导转录因子的调控作用以及对脂肪细胞发育和脂质代谢调控的研究进展,旨在揭示低氧诱导脂肪细胞代谢途径变化的潜在机制。     

KLF转录因子家族与脂肪细胞分化

Kruppel样转录因子（Kruppel-like factors, KLF）是一类具有锌指结构的转录因子,其典型结构特征是在其羧基端具有3个C2H2锌指结构. KLF广泛参与细胞增殖、凋亡、分化以及胚胎发育等多个生命活动的调控. 近年来脂肪细胞分化研究的结果显示,KLF家族的多个成员参与脂肪细胞分化过程的调控,既有促进脂肪细胞分化的,也有抑制脂肪细胞分化的. 其中KLF4通过与Krox20协同作用,激活C/EBPβ（CCAAT-enhancer-binding protein β）基因表达,促进脂肪细胞分化;KLF5和 KLF15都通过直接结合到氧化物酶增殖体激活受体γ（peroxisome proliferator-activated receptor γ, PPARγ）基因的启动子,激活PPARγ基因表达,促进脂肪细胞分化;而KLF6则通过抑制前脂肪细胞因子（pre-adipocyte factor 1, PREF1）基因表达,促进脂肪细胞分化. 抑制脂肪细胞分化的KLF2通过结合于PPARγ的启动子,抑制PPARγ基因表达,从而抑制脂肪细胞的分化;KLF3通过募集辅助抑制因子C-末端结合蛋白（c-terminal binding protein, CtBP）形成KLF3 CtBP抑制复合体,结合于C/EBPα（CCAAT-enhancer-binding protein α）基因的启动子,抑制C/EBPα表达,进而抑制脂肪细胞的分化;KLF7通过抑制葡萄糖转运蛋白2（glucose transporter2,GLUT2）基因的表达抑制脂肪细胞的成熟. 本文综述这些KLF转录因子在脂肪细胞分化过程的作用及其作用的机制.     

综述: 高密度脂蛋白对脂肪细胞腺苷酸激活蛋白激酶的调节作用

高密度脂蛋白(HDL)保护血管的主要活性成分载脂蛋白AⅠ和磷酸鞘氨醇1的细胞表面受体皆存在于脂肪组织,而参与HDL重构的脂质转运蛋白亦在脂肪组织高表达,提示HDL可以通过上述成分调节脂肪细胞能量代谢．相关分子机制研究发现,健康人体内和重组的HDL颗粒皆可活化脂肪细胞腺苷酸激活蛋白激酶(AMPK),并抑制脂肪酸氧化,而体外和体内实验均证明HDL可能通过其主要活性成分的多个受体途径协调激活AMPK活性,从而参与调节脂肪细胞能量代谢．期待HDL对脂肪细胞AMPK的调节作用研究能为防治脂肪代谢异常所致肥胖性疾患提供新的治疗靶点．     

ROS在脂肪分化中的作用研究新进展

由于肥胖及肥胖相关疾病在全球范围内的广泛流行,明确脂肪组织如何生长非常重要。脂肪组织主要由脂肪细胞分化、脂肪细胞肥大以及脂解作用共同调节。脂肪细胞分化是由多能干细胞或前脂肪细胞分化形成脂肪细胞的一个复杂而又程序化的过程。脂肪细胞的分化过程被分为四个阶段,生长抑制阶段,克隆扩增阶段,早期分化阶段和分化为成熟脂肪细胞表型的终末阶段。来自国内外多个研究的大量数据表明,活性氧(Reactive oxygen species, ROS)可以显著调节脂肪分化的过程进而影响肥胖及相关疾病的发生发展。作为一类重要的高活性分子,ROS在细胞内具有多种来源,主要包括线粒体、NADPH氧化酶、黄嘌呤氧化还原酶、黄嘌呤氧化酶、一氧化氮合酶等。本文回顾近年来的一些文献,对ROS及其生成系统在脂肪细胞分化中的作用进行综述,以期从氧化还原调节的角度明确脂肪细胞分化以及肥胖形成的机制,为肥胖及相关疾病的治疗提供新思路。     

高密度脂蛋白对脂肪细胞腺苷酸激活蛋白激酶的调节作用

高密度脂蛋白(HDL)保护血管的主要活性成分载脂蛋白AⅠ和磷酸鞘氨醇1的细胞表面受体皆存在于脂肪组织,而参与HDL重构的脂质转运蛋白亦在脂肪组织高表达,提示HDL可以通过上述成分调节脂肪细胞能量代谢.相关分子机制研究发现,健康人体内和重组的HDL颗粒皆可活化脂肪细胞腺苷酸激活蛋白激酶(AMPK),并抑制脂肪酸氧化,而体外和体内实验均证明HDL可能通过其主要活性成分的多个受体途径协调激活AMPK活性,从而参与调节脂肪细胞能量代谢.期待HDL对脂肪细胞AMPK的调节作用研究能为防治脂肪代谢异常所致肥胖性疾患提供新的治疗靶点.     

Adipophilin在不同组织和器官中的功能

Adipophilin（ADFP）是一种脂滴周围主要的相关蛋白,它大量分布在脂质蓄积正常或不正常的细胞中,是脂质蓄积的一个特异性标记物。它在脂肪细胞分化早期就有很高的表达,但当脂肪细胞成熟后,它的表达就明显减少。ADFP在很多组织器官中都发挥重要作用,它不仅参与脂肪细胞的脂质代谢、脂滴的形成及肝内三酰甘油（TO）的合成与代谢,还能促进巨噬细胞、平滑肌细胞的泡沫化,长链脂肪酸的摄取,乳汁的分泌等。ADFP的表达异常与动脉粥样硬化、胰岛素抵抗和肿瘤等病理过程密切相关。     

跨膜蛋白CD3ε与磷脂酰肌醇二磷酸在脂筏域体系中蛋白质-脂质相互作用的粗粒化模拟研究

细胞膜局部区域可形成富含饱和脂质、胆固醇、鞘脂的脂筏域作为其信号转导调控平台。传统实验手段在研究脂筏及其功能时受到系统复杂度高及区域结构瞬时性强等制约。近年来,分子动力学模拟技术为细胞膜的组织原则提供了重要的理论支撑,从简单的单一组分模型到多组分系统转变,最终形成了越来越多的细胞膜仿真模型。其中,粗粒化模拟由于其简化模型,可大副拓展模拟体系的复杂程度与模拟时间,在细胞膜以及蛋白质-脂质相互作用相关研究中得到了广泛应用。本文采用MARTINI粗粒化力场模拟,构建了一种含有阴离子脂质磷脂酰肌醇二磷酸(phosphatidylinositol diphosphate, PIP2)的混合膜体系。模拟结果表明,该体系在适当温度及饱和度条件下,能自发分层形成脂筏域;膜厚度、膜组分分布、膜组分流动性等多种参数均表明,脂筏结构形成且符合其结构特征;少量PIP2添加不影响分层特性且PIP2对脂筏具有显著亲和性。此外,利用该模型以跨膜信号蛋白CD3ε为例研究了脂筏域体系中蛋白质-脂质相互作用。结果表明,PIP2-CD3ε胞内区相互作用可能是脂筏招募CD3ε的驱动力,且该过程可受钙离子调控。本工作体现了粗粒化模拟在仿真膜相关研究中的巨大优势及良好应用前景。     

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.