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近年来儿童肥胖人数的不断增加已引起儿科学者的广泛关注,有关肥胖发病机制的研究也已成为研究的重点之一。肥胖病因复杂,随着研究的深入,目前普遍认为肥胖病是由机体遗传易感性、环境、营养、行为等多因素共同作用的结果,其中遗传因素占肥胖病因的40-70%,因此开展肥胖遗传学研究十分必要。脂肪组织是机体能量贮存、维持机体能量稳态的重要场所,近来发现脂肪组织还是一个重要的内分泌器官,可通过分泌一系列细胞因子如肿瘤坏死因子alpha、瘦素、脂联素、抵抗素等而影响机体的胰岛素敏感性,在肥胖并发症的发生发展中发挥重要作用。由于体内脂肪过多积聚不但是肥胖发生发展的前提与特征,也是胰岛素抵抗、动脉粥样硬化、冠心病等肥胖并发症的重要病理生理学基础,因此针对脂肪组织开展肥胖遗传学研究,并从肥胖与正常者脂肪组织中寻找差异表达基因(differentially expressed genes)可为肥胖及其并发症的发病机制研究提供全新的线索。本研究小组在先前研究中采用抑制性差减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)技术,已筛选到肥胖与正常人腹膜后脂肪组织中426个差异表达基因。本研究选择其中两个功能未知的差异表达基因,即NYGGF4与TNFAIP9,开展深入研究。本研究第一部分对NYGGF4基因的生物信息学分析发现:该基因全长1527bp,包含753bp的开放阅读框,编码250aa的蛋白,分子量大小为28.27 kDa;蛋白功能预测分析发现,NYGGF4中有一个PTB(磷酸酪氨酸作用位点)结构域,与信号蛋白Shc上的PTB结构域相似,提示NYGGF4可能是一个信号分子,参与生长因子刺激下细胞增殖等下游效应。应用RT-PCR技术验证NYGGF4基因的差异表达,结果发现NYGGF4基因高表达于肥胖者脂肪组织中。Northern blot分析发现,NYGGF4表达于脂肪、心肌、骨骼肌等组织,其他组织未见明显表达。激光共聚焦技术检测NYGGF4定位发现,NYGGF4表达于细胞浆。进一步将NYGGF4基因稳定转染3T3-L1细胞,结果发现NYGGF4具有促进3T3-L1细胞增殖的作用,对细胞分化并无影响。研究提示NYGGF4可能是一个信号分子,可能通过影响脂肪细胞的增殖参与肥胖病理生理机制。本研究第二部分针对差异表达基因TNFAIP9生物信息学分析发现:TNFAIP9 mRNA长4454 bp,开放阅读框106-1485bp,编码459aa的蛋白;有六个跨膜区,可能是通道蛋白或离子转运体;蛋白比对分析发现,TNFAIP9与小鼠源性TIARP(Tumor necrosis-alpha Induced Adipose Related Protein)基因高度相似,提示人TNFAIP9可能具有与小鼠源性TIARP相似的功能,介导TNF-alpha的下游作用效应。应用RT-PCR技术验证TNFAIP9在肥胖和正常者脂肪组织的差异表达,结果发现TNFAIP9呈肥胖低表达。RT-PCR技术进行TNFAIP9在人多组织表达的研究,结果发现TNFAIP9高表达于脂肪组织,其次为胎盘。制备TNFAIP9多克隆抗体,验证其效价、特异性后,进一步以此抗体行脂肪组织免疫组织化学分析,结果发现TNFAIP9表达于脂肪细胞膜,为膜蛋白。利用体外脂肪组织培养技术,以TNF-alpha刺激后发现,TNF-alpha可促进TNFAIP9核酸与蛋白表达。研究提示TNFAIP9可能作为膜蛋白,参与TNF-alpha介导的病理生理过程。本文的创新之处在于:(1)克隆发现了人类肥胖相关新基因NYGGF4,并验证了该基因在肥胖、正常者脂肪组织中的差异表达;(2)首次分析NYGGF4基因的多组织表达特征,并发现该基因高表达于脂肪、心肌、骨骼肌等组织;(3)首次开展新基因NYGGF4的亚细胞定位研究,并证实该基因编码蛋白定位于细胞浆,为一胞浆分子;(4)首次发现新基因NYGGF4具有促进3T3-L1脂肪细胞增殖的功能,并不影响脂肪细胞分化进程;(5)首次验证了人类肥胖相关基因TNFAIP9在肥胖、正常者脂肪组织中的差异表达;(7)首次揭示了TNFAIP9在人多组织表达的特征;(8)首次获得TNFAIP9在人脂肪组织中的定位信息,证实该基因编码蛋白为一膜蛋白;(9)首次阐明在体外培养的脂肪组织中TNFAIP9基因受TNF-alpha的调节,提示TNFAIP9基因可能介导TNF-alpha的功能。本研究的结果有助于阐明肥胖、正常人脂肪组织差异表达基因NYGGF4、TNFAIP9与肥胖发生发展的相关关系,为肥胖发病分子机制提供新的线索和治疗靶点。