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本文以SD大鼠作为研究对象,研究了对其主动免疫leptin和lepR融合蛋白后,对脂肪沉积的影响,并探讨调控脂肪代谢和采食相关的分子机制。
本实验中选用171只40日龄健康雄性SD大鼠(大小、体重、身体状况接近),分为三组(n=57)。在实验第2、第20、第42、第64和第81天,实验组分别免疫leptin(A组)和lepR(B组),对照组(C组)免疫生理盐水或KLH蛋白。在实验第1、15、29、57、78和95天,每组中取出10只SD大鼠采血,以测定抗体效价和血液中leptin含量。每组单笼饲养的15只SD大鼠隔一周左右测定日采食量和体重。在实验第29天,57天,95天每组取10只大鼠摘除眼珠采血后处死,采集垂体、下丘脑、皮脂、腹脂、肝脏、腿肌各组织样,用于进行脂肪代谢基因表达的测定和lepR信号传导通路中磷酸化蛋白量的检测。并在实验第57天和第95天对宰杀大鼠腹脂和精囊腺周围脂肪进行分离,称重并计算腹脂率。
结果显示:(1)对SD大鼠主动免疫leptin和lepR融合蛋白抗原后,成功激发免疫反应,使免疫鼠产生较高的抗leptin或抗lepR抗体滴度抗体浓度,而对照组无特异免疫反应。(2)利用蛋白质印迹western-blot方法检测到免疫leptin和lepR后,肝脏中p-JAK2和p-STAT3的表达量都显著高于对照组。(3)对SD大鼠免疫lepR后,PPARy和UCP3基因的表达量均高于对照组,且PPARy基因的表达量与对照组差异显著(P＜0.05)。(4)免疫lepR的SD大鼠体重一直低于对照组,且在试验第95天,免疫了lepR的SD大鼠腹脂率低于对照组。(5)在试验第95天,免疫瘦素和免疫lepR的SD大鼠血清中leptin含量均低于对照组,且差异极显著(P＜0.01)。(6)在实验第55天到第95天(第41、48天除外),免疫瘦素和免疫lepR的SD大鼠采食量均高于对照组,同时免疫lepR鼠的下丘脑POMC基因的表达量低于对照组而NPY基因的表达量则高于对照组。
以上结果说明:(1)对SD大鼠免疫lepR后,产生了抗lepR抗体,抗体促进了JAK2/STAT3信号通路,模拟了瘦素与瘦素受体的结合,于是促进了与脂肪代谢相关基因——UCP3和PPARγ的表达,加强了能量代谢,减少了脂肪沉积,降低了脂肪细胞的leptin合成和分泌,leptin含量的降低导致POMC基因表达的减少、NPY基因表达的增多,最终导致食欲的增强。(2)对SD大鼠免疫leptin后,在前期体内产生的leptin抗体可中和leptin,促进脂肪沉积。但随着脂肪沉积的增多,免疫leptin可能通过促进细胞表面lepR的表达量并转而加强lepR信号传导,最终降低促进脂肪的代谢和分解,降低脂肪的沉积。