冷驯化条件下中缅树鼩脂肪组织代谢产物的变化

为探究冷驯化条件下中缅树鼩(Tupaia belangeri)白色脂肪组织(WAT)和褐色脂肪组织(BAT)的差异代谢物变化,本研究采集对照组和冷驯化28天组中缅树鼩的WAT和BAT,采用非靶向代谢组液相色谱—质谱联用检测技术分析其差异代谢物含量变化.结果 表明,冷驯化组较对照组WAT中有7种差异代谢物显著上调;BAT...     

冷驯化及复温对中缅树鼩白色脂肪组织中Ucp1和Cd137表达的影响

为探讨中缅树鼩(Tupaia belangeri) 白色脂肪组织（white adipose tissue, WAT）应对环境温度变化的适应机制,以荧光标记的Ucp1和Cd137抗体分别对中缅树鼩WAT进行标记,利用流式细胞术分选分析出对照组、冷驯化28d组、复温28d组阳性的白色脂肪细胞。结果发现：WAT中表达Ucp1、Cd137阳性的白色脂肪细胞百分数,在冷驯化组均显著高于对照组,而复温组均显著低于冷驯化组,恢复至对照组水平。表明：冷驯化诱导中缅树鼩WAT中表达Ucp1、Cd137的阳性细胞群增加,显示冷驯化能诱导中缅树鼩的WAT发生褐变;复温后表达Ucp1、Cd137阳性的白色脂肪细胞百分数恢复到对照水平,反映出WAT的可塑性。因此,WAT的可塑性调节也是中缅树鼩适应环境温度变化的重要产热机制。     

PRDM16和BMP7基因表达量在中缅树鼩体重调节中的作用

为探讨季节性环境变化下中缅树鼩PRDM16(PR domain-containing 16)和BMP7(bone morphogenetic proteins 7)基因表达量对其生理适应性调节的作用,本研究测定了野外不同季节和实验室冷驯化条件下中缅树鼩的体重、静止代谢率(resting metabolic rate,RMR)、非颤抖性产热(nonshivering thermogenesis,NST)、摄食量、PRDM16和BMP7基因表达量的变化。结果表明:季节性变化过程中中缅树鼩的体重、RMR、NST、褐色脂肪组织(brown adipose tissue,BAT)重、白色脂肪组织(white adipose tissue,WAT)重和摄食量均是冬季显著高于夏季;中缅树鼩不同季节的PRDM16和BMP7基因表达量差异极显著,PRDM16表达量的季节变化趋势为:冬季秋季春季夏季;BMP7表达量的季节变化趋势为:冬季秋季夏季春季。冷驯化条件下,中缅树鼩的体重、RMR、NST、摄食量、BAT含量、大网膜WAT含量显著增加,PRDM16和BMP7基因表达量也显著增加。以上结果表明,中缅树鼩褐色脂肪细胞存在PRDM16和BMP7肌源性起源,即冬季或者低温条件下中缅树鼩PRDM16和BMP7表达量上调,促进褐色脂肪细胞形成,增加NST来弥补产热的不足,以适应冬季寒冷的环境。PRDM16和BMP7在中缅树鼩季节性产热调节和能量代谢中起着重要的作用。     

冷驯化对中缅树鼩褐色脂肪组织适应性产热的影响

目的探讨环境温度对中缅树鼩体重、褐色脂肪组织(BAT)产热活性及解偶联蛋白1含量的影响,为建立树鼩肥胖模型提供理论依据。方法将40只体重相似的成年中缅树鼩随机分为5组(每组8只):对照组(0 d),置于(25±1)℃,12 L/12 D条件下饲养;以及置于(5±1)℃,12 L/12 D条件下分别驯化7、14、21 d和28d组。驯化结束后测定动物的体重、非颤抖性产热(NST)、褐色脂肪组织重量以及解偶联联蛋白1(UCP1)的含量。结果与对照组(0 d)相比,冷驯化组中缅树鼩的体重、NST、BAT重量以及UCP1含量都显著增加,BAT颜色也明显加深,冷驯化28 d后,体重增加了26.32%,NST增加了20.65%,BAT重量增加了53.85%,UCP1含量增加了43%。UCP1含量与BAT重量和NST显著正相关。结论中缅树鼩可能通过冷驯化诱导BAT组织增生和UCP1表达上调,从而增强BAT产热活力以增加能量支出,推测BAT可能作为以能量学途径治疗肥胖的靶器官。     

冷驯化对中缅树鼩PPARα、COXⅡ及PGC-1α基因表达量的影响

为了研究冷驯化条件下中缅树鼩Tupaia belangeri的脂肪组织是否会转化,本研究测定了冷驯化条件下中缅树鼩脂肪组织质量,脂肪转化因子过氧化物酶体增殖激活受体α(PPARα)、环氧化酶-2(COXⅡ)及过氧化物酶体增殖物受体γ共激活因子1α(PGC-1α)基因表达量的变化。结果表明:中缅树鼩冷驯化组无论是褐色脂肪组织(BAT)质量,还是大网膜白色脂肪组织(WAT)质量均较对照组显著增加(P0.01),脂肪转化因子PPARα、COXⅡ及PGC-1α基因表达量也显著上调(P0.01)。以上结果说明中缅树鼩WAT中PPARα、COXⅡ、PGC-1α基因表达量的增加可能诱导了WAT细胞褐变,进而向BAT细胞转化和提高BAT中解偶联蛋白1的表达。     

冷暴露对中缅树鼩褐色脂肪组织中解偶联蛋白1含量的影响

自备抗血清采用酶联免疫法测定了中缅树鼩(Tupaia belangeri)在(5±1)℃冷暴露0 d、7 d、14 d、21d、28 d时,褐色脂肪组织(BAT)中解偶联蛋白1(UCP1)的含量.结果表明,随着冷暴露时间的延长,中缅树鼩的体重、褐色脂肪组织重量均表现出了增加的趋势,BAT线粒体总蛋白和UCP1的含量也呈增加的趋势,其中UCP1的含量在28 d时达到极显著水平,比对照组增加了55.9%.说明冷暴露能够诱导中缅树鼩UCP1表达增加,从而使其适应性产热增加.     

中缅树鼩的非颤抖性产热及细胞呼吸特征

中缅树鼩(Tupaia belangeri chinensis)是东南亚树鼩中分布最北的一个种。在热中性区内的非颤抖性产热(nonshivering thermogenesis NST)分别为2.57±0.21(冬)和2.21±0.12(夏)mlO_2/(g·h);分别为体重预期值的75.9％和61.2％,两者不仅冬季显著高于夏季,而且亦高于典型的热带种类,但低于温带类群。褐色脂肪组织(brown adipose tissue,BAT)的重量冬季为0.622±0.015 S,夏季0.532±0.80 g,冬季也显著高于夏季;同时,BAT总蛋白含量、线粒体蛋白含量以及细胞α-磷酸甘油氧化酶和细胞色素C氧化酶活性,冬季也显著高于夏季,但增加的比例较温带种类低;而肝脏细胞的上述指标及线粒体状态Ⅲ、状态Ⅳ呼吸等,冬夏两季均无显著差异。因此,中缅树鼩的NST和细胞产热能力介于热带与温带类群之间,显示出向温带类型过渡的趋势。     

中缅树鼩肝在冷适应条件下的产热特征

中缅树鼩(Tupaia belangeri)为东洋界特有小型哺乳动物。本研究测定了中缅树鼩冷驯化实验组(7d、14d、21d、28d)与对照组(0d)中肝线粒体蛋白含量、呼吸状态Ⅲ和状态Ⅳ的变化,探讨中缅树鼩对不同冷环境的适应情况以及肝产热的机理。结果表明,在冷驯化条件下,中缅树鼩产热显著增加,与对照组相比,实验组肝总蛋白含量、肝线粒体蛋白含量、呼吸状态Ⅲ和状态Ⅳ有着显著的提高,在28d后分别增加了39.9%、39.3%、84.9%、181.1%,因此,肝在中缅树鼩冷适应产热过程中具有重要的作用。同时,从生理生态方面为树鼩的岛屿起源学说提供依据。     

不同脂肪组织与动脉粥样硬化关系的研究进展

动脉粥样硬化是一种复杂的心血管疾病,由动脉内部脂质代谢紊乱和炎症引起,目前仍是全球死亡的主要原因之一.而肥胖引起的脂肪组织功能障碍能够诱发血脂异常、激活血管炎症,促进动脉粥样硬化的发生.脂肪组织包括白色脂肪组织(white adipose tissue,WAT)、棕色脂肪组织(brown adipose tissue,...     

免疫细胞在棕色脂肪产热及白色脂肪棕色化过程中的功能研究进展

肥胖已经成为威胁人类健康的全球性问题,棕色脂肪(Brown adipose tissue,BAT)及米色脂肪因其能够通过产热作用增加能量消耗这一特性,已成为一种备受关注的潜在肥胖治疗方法。近年来的研究发现M2型巨噬细胞(Alternatively activated macrophages,M2 type)能够促进BAT产热和白色脂肪(White adipose tissue,WAT)的棕色化(即米色脂肪的形成过程),但随后的一些研究却得到了相反的结论。到目前为止,M2型巨噬细胞是否参与促进WAT的棕色化过程仍是一个备受争议的话题。主要对M2型巨噬细胞、II型固有淋巴细胞(Type 2 Innate Lymphoid Cells,ILC2s)和嗜酸性粒细胞(Eosinophils)对BAT产热和WAT的棕色化的促进作用,以及M2型巨噬细胞不参与/抑制WAT棕色化这两个方面的研究状况做一综述。     

肥胖状态下脂肪组织线粒体功能紊乱与运动调控

线粒体在包括脂肪组织在内的新陈代谢器官中扮演重要角色。脂肪组织包括白色脂肪组织(white adipose tissue, WAT)和棕色脂肪组织(brown adipose tissue, BAT),这两种组织功能相反。白色脂肪组织储存多余的能量,棕色脂肪组织则通过线粒体进行非颤栗性产热来消耗能量。在受到寒冷时、β-肾上腺素能受体激动剂或运动刺激时,白色脂肪组织棕色化形成形态与功能类似棕色脂肪细胞的米色脂肪细胞。在脂肪细胞中,线粒体调节脂肪细胞分化、脂质稳态、支链氨基酸代谢、产热作用以及白色脂肪组织棕色化,因此高活性的线粒体对于脂肪细胞的功能至关重要。研究表明,脂肪组织线粒体功能障碍与肥胖和2型糖尿病等代谢性疾病高度相关。肥胖时线粒体功能紊乱,表现为线粒体生物合成和活性降低、活性氧产生过量以及自噬增加,从而对脂肪组织功能产生不利影响。因此,调节脂肪组织线粒体功能的干预措施将有助于治疗肥胖。研究发现,运动是预防和改善肥胖的重要方法,通过增加线粒体生物合成和活性,改善脂肪组织氧化应激并抑制自噬,从而促进机体代谢。本文深入探讨了脂肪组织线粒体的功能、线粒体紊乱的表现形式以及运动的调控效应,将加深对运动减肥的理解与认识,同时为肥胖症的治疗提供新的方向和思路。     

中缅树Qu的非颤抖性产热及细胞呼吸特征

中缅树qu(Tupaia belangeri chinensis)是东南亚树qu中分布最北的一个种。在热中性区内的非颤抖性产热(nonshivering thermogenesis NST)分别为2.57±0.21(冬)和2.21±0.12(夏)mlO[2]／(g·h);分别为体重预期值的75.9%和61.2%,两者不仅冬季显著高于夏季,而且亦高于典型的热带种类,但低于温带类群。褐色脂肪组织(brown adipose tissue,BAT)的重量冬季为0.622±0.015 g,夏季0.532±0.80 g,冬季也显著高于夏季;同时,BAT总蛋白含量、线粒体蛋白含量以及细胞α-磷酸甘油氧化酶和细胞色素C氧化酶活性,冬季也显著高于夏季,但增加的比例较温带种类低;而肝脏细胞的上述指标及线粒体状态Ⅲ、状态Ⅳ呼吸等,冬夏两季均无显著差异。因此,中缅树qu的NST和细胞产热能力介于热带与温带类群之间,显示出向温带类型过渡的趋势。     

Irisin:新的运动因子?

运动因子是在运动过程中由骨骼肌产生并分泌到血液循环中的物质,是骨骼肌与运动器官之间的"桥梁"。鸢尾素(Irisin)是过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子(PGC-1α)依赖性肌肉因子,其主要生理功能包括促进白色脂肪组织(white adipose tissue,WAT)向棕色脂肪组织(brown adipose tissue,BAT)转变、改善胰岛素敏感性、参与骨代谢,加速成熟成骨细胞向骨髓基质细胞的转化以及改善大脑功能等。研究表明,在上述领域中,运动干预会引起Irisin表达发生变化。本文将深入讨论Irisin是否符合运动因子的判断标准,并总结不同模式的运动干预对Irisin表达的影响,以便为Irisin与运动因子之间的关系提供新的视角。     

黑线仓鼠的BMR个体差异及其应对高脂食物的能量学对策

为探讨高脂食物对小型哺乳动物能量代谢的影响及其与基础代谢率(Basal metabolic rate, BMR)的关系,将成年雌性黑线仓鼠(Cricetulus barabensis)分为高、低BMR组,每组再随机分为低脂、高脂食物组,驯化6周后,测定体重、摄入能和代谢率,以及消化酶活力、褐色脂肪组织(Brown adipose tissue, BAT)和主要内脏器官与肌肉的细胞色素c氧化酶(Cytochrome c oxidase, COX)活性、解偶联蛋白(Uncoupling protein, UCP) mRNA表达等。结果显示,高脂食物对高、低BMR组动物体重均无显著影响。与低脂食物组相比,高脂食物组的摄食量、摄入能和消化能显著下降,小肠脂肪酶活力显著增强,消化率明显增加,但高、低BMR组的组间差异不显著。夜间代谢水平显著高于昼间,高脂食物使高BMR组的夜间代谢率显著升高。BAT、肌肉和内脏器官COX活性不受高脂食物的影响,高、低BMR组的组间差异也不显著。高脂食物组仅肝脏UCP2表达显著上调。结果表明,能量摄入和消化系统形态及功能的可塑性调节是黑线仓鼠应对高脂食物的主要策略;黑线仓鼠的代谢率具有显著的昼夜节律,既受高脂食物的影响,也与动物自身的BMR水平有关,但UCP表达具有组织特异性,这可能不是导致BMR个体差异的因素。     

冷刺激对小鼠脂肪组织褐色化和脂代谢的影响

目的:探讨4摄氏度冷刺激对小鼠脂肪组织褐色化的影响。方法:野生型小鼠在4摄氏度环境下饲养一周,称取小鼠重量并取不同的脂肪组织固定,进行HE染色;对血液中甘油三酯、脂肪酸的水平进行检测;检测不同脂肪组织中脂肪含量和相关蛋白的表达水平。结果:野生型小鼠在4℃环境下饲养一周后体重明显降低。血液中甘油三酯、脂肪酸和甘油的水平明显下降。皮下白色脂肪组织(subcutaneous white adipose tissue, SWAT),腹腔生殖腺旁白色脂肪(gonadal visceral white adipose tissue, GWAT)和褐色脂肪(brown adipose tissue, BAT)中的脂肪含量明显降低,其中SWAT和BAT中脂肪含量降低近50%。SWAT发生明显的褐色化现象,组织中出现含有多个脂滴的脂肪细胞,同时褐色化的标志蛋白UCP1(uncoupling protein 1)和Cidea明显增加。GWAT中脂滴仍呈现单室大脂滴,脂肪细胞变小,脂肪积累降低约14%,低于SWAT和BAT中的相应变化。BAT组织中脂滴明显变小,UCP1的表达明显增加。同时我们在三种脂肪组织中都观察到线粒体相关蛋白CPT1 (Carnitine palmitoyltransferase I)的明显增加。结论:冷刺激能明显改变小鼠的脂代谢状态,全身的脂肪积累明显降低。SWAT发生明显的褐色化现象,Cidea和UCP1的表达明显增加。SWAT, GWAT和BAT脂肪组织中有明显的线粒体活性的增加。     

人类棕色脂肪组织产热节律调控

正棕色脂肪组织(brown adipose tissue,BAT)可利用葡萄糖和脂肪酸经"非寒战产热"(non-shivering thermogenesis)为机体提供热量;该功能为人类婴儿期的重要热量来源,但却在成年期退化;目前,医学界发现,诱导该功能在人类成年期重现,可能是防治肥胖与其他代谢疾病(如2型糖尿病)的重要治疗靶点;因此,揭示棕色脂肪组织产热调控机制,成为研究热点。最近,澳大利亚新南威尔士大学的Paul Lee等研究人员,首次揭示人类棕色脂肪组织产热存在精密的昼夜调控节律,该成果于2016年4月发表在《Cell Metabolism》。     

基于细胞色素b基因探讨昆明禄劝地区树鼩的分类意义

通过对云南省昆明市禄劝地区30只中缅树鼩(Tupaia belangeri)细胞色素b(Cytochrome b,Cyt b)基因全序列(1 140 bp)的遗传分析,对禄劝地区中缅树鼩;Cyt b基因特征进行初步探讨.结果表明,禄劝地区中缅树鼩Cyt b基因包含32个核苷酸变异位点,占全序列的2.81%,其转换/颠换为10.4.基于Cyt b基因的遗传距离构建的分子系统树显示,本实验研究的中缅树鼩是一个独立的分类单位而非普通树鼩(T.glis)的亚种;同时显示攀鼩目(Scandentia)与皮翼目(Dermoptera)亲缘关系较近.     

人体内褐色脂肪组织及其生理功能

褐色脂肪组织(brown adipose tissue,BAT)在小型哺乳动物的非颤抖性产热、体温调节以及体重维持等方面都具有重要的生理功能.在人类中,曾一度认为褐色脂肪组织只在新生儿中存在,在成人体中不存在或数量甚微而没有生理意义.随着医学科技的发展,2009年采用监测癌症及癌症转移的氟化脱氧葡萄糖正电子发射计算机断层显像技术-X射线断层显像技术(18F-FDG PET-CT)检测到在成年人体内也存在功能性的褐色脂肪组织,此发现颠覆了传统的观念,也为人类对抗肥胖提供了新靶标.本文就褐色脂肪组织在人类体内的存在及其潜在的生理意义进行了概述.     

冷暴露对中缅树鼩适应性产热特征的影响

在冷暴露(5 ± 1℃)1 d,7 d,14 d 和21d 对中缅树鼩的肝脏、心脏、膈肌、腓肠肌和褐色脂肪组织(BAT)的总蛋白和线粒体蛋白含量、线粒体的状态Ⅳ呼吸能力、细胞色素C 氧化酶活力及血清中甲状腺激素的水平等指标进行了测定。结果表明:冷暴露过程中肝脏线粒体蛋白含量对低温的反应比总蛋白的反应剧烈,心脏和BAT 组织的线粒体蛋白含量也随着冷驯化时间的延长而显著增加,但腓肠肌的反应较为温和;各组织线粒体的状态Ⅳ呼吸能力均显著增强,除腓肠肌外其它各组织细胞色素C 氧化酶活性也随冷暴露时间的延长而急剧增加。说明在低温条件下,肝脏、腓肠肌、心脏和BAT 等组织都参与了体温调节的过程,在自然生境中,低温是重要的刺激产热的调节因子。     

瘦蛋白调控小型哺乳动物产热的分子机制

瘦蛋白(leptin)是由脂肪细胞分泌的、肥胖基因编码的蛋白类激素,其在哺乳动物的体重调节和适应性产热中有重要作用。解偶联蛋白(uncoupling protein,UCP)是动物体内具有解偶联作用的一类蛋白质。UCP-1是分布于褐色脂肪组织(brown adipose tissue,BAT)线粒体内膜上的标志蛋白,其在冷适应和食物资源缺乏等条件下的产热作用已得到印证。UCP-2和UCP-3的生物学功能仍存在争论。瘦蛋白可以通过诱导UCP的表达来促进产热．瘦蛋白诱导UCP表达的机制有二：(1)瘦蛋白通过与下丘脑神经肽Y的拮抗作用诱导UCP的表达;(2)瘦蛋白以交感神经系统为媒介诱导UCP的表达。瘦蛋白诱导UCP-1的表达是调节BAT产热的主要途径。了解瘦蛋白与UCP在产热中的作用对于我们了解动物产热的分子机制和其对低温、营养缺乏等条件下的生理生态适应机制具有重要意义。