论文部分内容阅读
研究背景近年来,随着人们生活水平的提高和饮食结构的改变,全球超重人口数显著上升,有研究预测到2030年全球具有肥胖问题的成年人将超过57.8%,这将对人民健康造成重大威胁,并给社会带来沉重负担。于2000年,肥胖被世界卫生组织正式列为疾病。肥胖作为多种代谢性疾病的发生发展的基础疾病,目前其具体发病机制尚不明晰,且没有有效的防治手段,因而对肥胖发生机制的研究具有重要意义。肥胖患者能量摄入大于能量消耗,过剩的能量以甘油三脂(Trialcylglycero,TAG)的形式储存于脂肪组织,导致脂肪组织体积增加和脂肪细胞肥大。除了作为储能器官,脂肪组织也可分泌脂肪因子,参与机体代谢的调节。然而,肥大的脂肪细胞功能紊乱,脂肪因子分泌异常,进一步促进肥胖的发生发展。因而,抑制脂肪细胞肥大、改善脂肪组织功能可能成为肥胖及相关代谢疾病防治的有效策略。肾素-血管紧张素系统(renin angiotensin system,RAS)的研究已经有120多年的历史,其经典的生理作用是调节机体血压及水盐代谢平衡,但近年来有研究表明RAS在肥胖等代谢性疾病的发生发展中占据重要地位。肥胖患者体内RAS过度激活,血清中血管紧张素Ⅱ(angiotensinⅡ,AngⅡ)水平明显高于正常人群,而AngⅡ与肥胖发生的关联机制尚未建立。作为RAS的主要效应分子,AngⅡ主要通过与血管紧张素Ⅱ1型受体(angiotensinⅡtype 1 receptor,AT1R)结合发挥生物学作用。因此,本研究建立AT1aR基因敲除大鼠模型,探究其在饮食诱导的肥胖及相关代谢紊乱中的作用。目的:肥胖是多种慢性代谢性疾病的基础疾病,严重危害人体健康,因而肥胖的发生机制受到越来越多的关注。血管紧张素Ⅱ1型受体(angiotensinⅡtype 1 receptor,AT1R)作为AngⅡ发挥作用的主要受体,其在肥胖发展过程中的研究较少,且存在争议。因而本研究定位于脂肪组织,旨在探究AT1aR在高脂饮食引起的肥胖及胰岛素抵抗中的作用。方法:1.野生型(wild type,WT)和AT1aR基因全身敲除型(AT1aR-/-)SD大鼠分别给予普通饲料和60%的高脂饲料喂养12周,每周记录体重变化。2.12周后,测大鼠空腹血糖、胰岛素耐量(insulin tolerance test,ITT)和口服糖耐量(oral glucose tolerance test,OGTT)。3.颈动脉插管测大鼠血压。4.腹主动脉采血,离心获得血清。用相关试剂盒检测血清胰岛素及脂代谢相关生化指标的水平。5.取双侧附睾脂肪组织并称重,HE染色观察脂肪细胞大小。6.RT-PCR法检测脂肪组织中脂质合成关键酶乙酰辅酶A羧化酶(acetyl-Co A carboxylase,ACC)和脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,FAS)、成脂分化相关因子过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator activated receptorγ,PPARγ)和固醇调节元件结合蛋白-1c(sterol regulatory element binding protein-1c,SREBP-1c)、脂肪组织能量代谢及脂肪酸氧化相关因子的基因表达。7.试剂盒检测脂肪组织24 h释放的游离脂肪酸(Non-esterified fatty acids,NEFAs)和甘油的水平。8.Western blot检测脂肪组织中脂解关键酶脂肪甘油三酯脂肪酶(adipose triglyceride lipase,ATGL)和激素敏感性脂肪酶(hormone sensitive lipase,HSL)、蛋白激酶A(protein kinase A,PKA)、蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)及胰岛素信号通路相关蛋白的表达。9.ELISA检测脂肪组织匀浆中环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)的水平。结果:1.AT1aR敲除降低高脂饮食大鼠的体重和附睾脂肪重量。高脂饮食AT1aR-/-大鼠的脂肪细胞横截面积明显小于WT鼠,表明AT1aR敲除可改善高脂饮食诱导的脂肪细胞肥大。2.高脂饮食AT1aR-/-大鼠的血清总胆固醇、甘油三脂、游离脂肪酸、甘油和低密度脂蛋白水平明显低于WT鼠,表明AT1aR敲除改善高脂饮食诱导的血脂代谢紊乱。3.AT1aR敲除增加成脂分化相关因子PPARγ和SREBP-1c基因表达。4.AT1aR敲除增加脂肪组织脂解相关酶ATGL蛋白表达和HSL蛋白磷酸化水平而促进脂质分解,进而增加脂肪组织24 h内释放的甘油和NEFAs水平,但并不影响脂质合成相关酶ACC和FAS的基因表达,表明AT1aR敲除可通过增强脂肪组织脂解改善脂肪细胞肥大。5.AT1aR敲除促进脂肪组织能量代谢,增强脂肪组织自身的脂肪酸氧化利用。6.AT1aR敲除大鼠脂肪组织环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)水平和PKA蛋白表达明显高于WT鼠,表明AT1aR敲除能够激活cAMP/PKA信号通路。7.AT1aR-/-明显降低高脂饮食大鼠的空腹血糖、血清胰岛素水平、胰岛素抵抗指数(HOMA-IR),并显著改善高脂饮食大鼠OGTT和ITT。8.AT1aR敲除改善高脂饮食大鼠脂肪组织胰岛素信号转导。9.AT1aR敲除抑制脂肪组织PKCα、PKCε和PKCη蛋白表达。结论:AT1aR敲除促进成脂分化,激活cAMP/PKA通路促进脂解并增强脂肪组织氧化代谢,进而显著抑制高脂饮食诱导的脂肪细胞肥大,改善肥胖。此外,AT1aR可通过增加脂肪组织胰岛素信号通路蛋白的表达,抑制PKCs蛋白表达明显改善高脂饮食诱导的胰岛素抵抗。