CEBP-2调控秀丽隐杆线虫脂肪累积机制的研究

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kekexil123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
现今,肥胖已经成为一个全球性的健康问题,无论是在发达国家,还是在一些发展中国家,肥胖的发生率逐年走高,并且发病呈低龄化的趋势。重要的是,肥胖还是高血压病、2型糖尿病、冠心病、某些肿瘤、阻塞性睡眠呼吸暂停综合征等疾病的危险因子,严重威胁着人类的身体健康,损害患者的生活质量。与此同时,每年用于肥胖及其合并症治疗的费用也给社会带来了巨大的经济负担。虽然肥胖的发病率高、分布广泛、影响巨大,但其发生发展的分子机制至今仍未完全明了。因此,对于脂代谢的研究一直是业界的热点之一。CCAAT增强子结合蛋白家族(CCAAT/enhancer binding proteins,C/EBPs)是一组能与启动子的CCAAT区结合的转录调控因子,它们的主要作用是调控细胞增殖与分化的过程。C/EBPs在多种物种中均有表达,如人类、家鼠、秀丽隐杆线虫、地中海果蝇等。目前为止,这个家族已有6个成员被发现,它们分别是C/EBPɑ(C/EBP alpha)、C/EBPβ(C/EBP beta)、C/EBPγ(C/EBP gamma)、C/EBPδ(C/EBP delta)、C/EBPε(C/EBP epsilon)和C/EBPξ(C/EBP zeta)。其中,C/EBPɑ、C/EBPβ、C/EBPδ以及C/EBPξ被证实按一定顺序表达,参与脂肪细胞的分化与成熟,相关调控机制的研究也已日趋完善。近几年来,陆续有研究报导了C/EBP家族成员,特别是C/EBPɑ和C/EBPβ,还同时参与了对一些脂肪代谢酶的调节。但由于缺乏合适的生物模型,C/EBPs对于脂肪合成及分解代谢途径中的重要限速酶的调控作用,至今仍未有相关的全面研究。秀丽隐杆线虫(以下简称为线虫)是一种多细胞真核生物,它没有专门的脂肪细胞,脂肪以脂滴的形式直接储存在皮下及肠道细胞内。因此,以线虫作为实验模型,研究C/EBPs的同源蛋白对于线虫脂肪累积的影响,可以排除脂肪细胞分化程度对最终结果的干扰,直接反映C/EBPs的同源蛋白对主要代谢酶的表达的调控作用,以及这些代谢酶的改变对于线虫脂肪含量的影响程度。并且,线虫脂肪的染色方法简单易行,虫体通体透明,可方便地凭借显微镜直接观察被染色的脂滴的含量及分布情况。此外,线虫是第一个基因组已被完全鉴定出来的生物体,线虫的代谢通路也被证实与哺乳动物高度相似,其大部分的基因在其他物种中都存在同源基因。基于上述原因,线虫已经成为研究脂肪代谢的重要模型之一。我们在本次研究中就选取了线虫作为研究对象,以了解CEBP-2(C/EBPs在线虫中的同源蛋白)调控脂肪代谢的新机制。首先,我们应用RNA干扰(RNA-mediated interference,RNAi)技术证实了CEBP-2功能缺失可使线虫的脂肪累积减少,并且这种作用是不依赖于改变线虫进食及运动功能产生影响的,这就证实了CEBP-2在维持线虫正常脂肪含量中的作用。基于线虫没有专门的脂肪细胞,我们推测CEBP-2的这种作用是通过影响能量代谢途径而实现的。为了深入研究其中的作用机制,必须找到一个合适的线虫品系。为此,我们对四种cebp-2基因点突变品系的线虫从脂肪含量方面进行了筛选,发现其中cebp-2(gk509377)突变体线虫的脂肪含量最低。应用实时荧光定量聚合酶链式反应检测(Quantitative Real-Time Polymerase Chain Reaction,QRT-PCR)以及过表达的方法,证实了该品系中cebp-2 mRNA表达量的下降,以及过表达cebp-2后此突变体线虫的脂肪含量有所恢复。然后,我们继续应用QRT-PCR的方法检测了糖脂代谢途径中92个主要限速酶及其同型异构体的基因在cebp-2(gk509377)突变体线虫中的表达情况,结果发现cebp-2功能缺失可导致烯酰辅酶A水合酶-1.1(Enoyl-CoA Hydratase-1.1,ech-1.1)表达增加以及脂肪酸去饱和酶-5(Fatty Acid Desaturase-5,fat-5)表达下降。为了进一步明确CEBP-2通过调控ECH-1.1以及FAT-5来影响线虫的脂肪累积,我们分别运用RNAi技术降低cebp-2(gk509377)突变体线虫中升高的ech-1.1,以及使用过表达方法提高该突变体线虫中表达降低的fat-5,结果提示上述两种方式均可显著改善cebp-2(gk509377)突变体线虫的低脂表型。综上所述,CEBP-2可通过抑制脂肪酸线粒体β氧化(ECH-1.1)以及增强脂肪酸去饱和(FAT-5)而影响线虫的脂肪含量。本次研究是第一次在线虫中针对CEBP-2对代谢关键酶的调控作用进行的全面筛查,结果发现CEBP-2对脂肪酸合成及分解代谢途径均存在影响。希望这次的研究结果能够对探索C/EBPs在脂代谢中的新作用提供线索,为肥胖和代谢综合征的治疗提供帮助。
其他文献
在实际工程中,材料的断裂破坏行为直接影响着工程结构的安全性和稳定性,如何对材料的断裂行为进行模拟一直是工程界的重要课题。材料的断裂行为具有多尺度特征,宏观断裂决定于细观结构。离散虚内键(DVIB)认为材料由任意形状的键元胞组成,能有效地描述材料细观结构。初始DVIB只考虑了材料的超弹性,还不能应用于更广泛的断裂模拟。本文对DVIB进行扩展研究,在DVIB中考虑了弹脆性、弹塑性及热力耦合效应,并在虚
作为一类食源性病原菌,肠出血型大肠埃希菌(Enterohemorrhagic Escherichia coli,EHEC)感染宿主后,既可以释放一些毒素,如志贺毒素,又可以紧密地黏附在宿主的肠粘膜上,并由III型分泌系统(T3SS)的介导,将肠上皮细胞膜穿孔,损坏微绒毛结构,造成黏附与擦拭(Attaching and Effacing,A/E)损伤。这些过程都可导致严重的感染症状,如腹痛、腹泻,出
研究目的探讨胆汁酸在整体动物和体外水平的致肺纤维化效应并分析其分子调控机制;研究胆汁酸核受体法尼酯X受体(FXR)在肺纤维化中的表达和调控功能;从而阐明胆汁酸和FXR在肺纤维化中的作用及其分子机制。研究内容和方法1.利用气管内多次微量注射胆汁酸主要组分石胆酸(LCA)、去氧胆酸(DCA)和鹅脱氧胆酸(CDCA)(浓度250μM,每次0.5ml/Kg,每周一次,持续6周),构建胆汁酸慢性吸入大鼠模型
背景:急性胰腺炎(Acute pancreatitis,AP)是一种急性炎症性疾病,随着人类生活方式的改变,该病的发病率有逐年增加的趋势。重症急性胰腺炎(severe acute pancreatitis,SAP)能够触发白细胞瀑布反应,导致全身炎症反应综合征(systemic inflammatory response syndrome,SIRS)的发生;引起多脏器损害导致多器官功能障碍综合征(
水稻白叶枯病(bacterial leaf blight,BB)和水稻细菌性条斑病(bacterial leaf blight,BLS)是全世界水稻种植区内两种重要的细菌性病害。生产上控制这两种病害最有效的措施是种植携带抗性基因的抗病品种,然而由于病原菌的不断变异,新的毒性小种不断出现,往往导致抗病品种在种植数年后丧失了抗病性。有关水稻抗病性丧失的机理还少见报道。目前鉴定的水稻白叶枯病抗性基因约4
目的:探索3.0T心脏核磁共振获取心肌灌注梯度(transmural perfusion gradient,TPG)及心肌灌注梯度储备值(transmural perfusion gradient reserve,TPGR)在评估冠心病患者心肌缺血情况中的临床应用价值。方法:共入组71例(57名男性,平均年龄60.1±6.4岁)具有典型或不典型心绞痛症状并建议进一步行冠状动脉造影检查的患者。使用3
背景:胃肠道血管畸形(GIVM)是引起不明原因消化道出血的主要原因,约占70%。到目前为止,GIVM的发病机制仍然是一个未解之谜。目前研究发现,低氧下表达增高的HIF 1α和HIF 2α与血管生成有关。然而,尚缺乏HIF 1α和HIF 2α在GIVM发病中作用机制的研究。研究证实沙利度胺治疗GIVM具有良好的疗效,其长期临床疗效及安全性尚需大样本长期随访研究证实。第一部分HIF 1α和HIF 2α
棉花黄萎病是由大丽轮枝菌引起的维管束真菌病害,每年给我国的棉花产业造成巨大的经济损失。由于黄萎病菌的寄主广泛,微菌核存活时间长,加之抗棉花黄萎病的种质资源十分匮乏,生产上培育并利用抗黄萎病品种困难较大。黄萎病菌通过分泌不同的效应因子侵染棉花以成功感染并定殖。在长期的进化过程中,棉花能否有效地识别病原物是棉花产生抗性的关键。因此,了解棉花与黄萎病菌之间的相互识别机制、以及大丽轮枝菌如何有效突破棉花的
背景和目的慢性肝病是目前世界上常见的威胁人类健康、引起死亡的疾病之一。肝脏纤维化程度及进展与慢性肝脏疾病的诊断与治疗密切相关。早期诊断肝纤维化并对其进行正确的分期,对判断患者病情是否存在潜在的可逆性、优化治疗方案、评估预后及生存具有极为重要的意义。瞬时弹性成像技术自2001年问世以来,广泛应用于临床。本研究目的在于通过比较瞬时弹性成像技术与临床“金标准”肝穿刺活检对肝纤维化分期诊断的准确性,来评估
研究背景与目的甲状腺功能低下是一种非常常见的激素缺乏性疾病,目前口服激素类药物进行替代治疗是针对于该疾病的唯一有效治疗方法。但是该治疗方法有着诸多的不足,如不方便非生理,且药物不良反应较为常见,因此我们需要一种更加生理简便的激素替代治疗方法。我们研究的组织工程甲状腺主要就是着眼于该问题。方法我们使用高纯度藻酸盐来对甲状腺细胞进行包裹,包裹微胶囊的囊壁能够允许激素等小分子物质通过,而同时阻挡免疫球蛋