REGγ属于11S蛋白酶体激活因子家族,通过激活20S蛋白酶体,以非ATP非泛素依赖途径降解蛋白质,从而对人类的多种疾病有着调控作用。高能量高糖饮食导致的糖脂代谢异常会导致一系列疾病如脂肪肝,肥胖,糖尿病等代谢综合症的发生。本文通过高脂饲料建立小鼠肥胖模型,研究REGγ在糖脂代谢方面的调控作用并对分子机制进行了初步探讨。首先,在小鼠喂养高脂饲料19周后,我们发现REGγ敲除小鼠的血清甘油三酯(TG)显著下调,血清总胆固醇和低密度脂蛋白含量低于对照小鼠,而高密度脂蛋白含量没有明显差异。在小鼠肝脏的病理学分析中,通过油红染色发现REGγ敲除小鼠肝脏中的脂肪滴含量明显减少,而Bodipγ染色也显示了相同的结果。对肝脏的TG测定也发现,REGγ缺失导致TG含量降低。我们通过RT-PCR在mRNA水平进一步研究了REGγ对脂肪代谢相关基因的调控。结果发现,脂肪积累与代谢相关的酶与转录因子的表达水平在普通喂养小鼠中没有显著变化,而在高脂喂养小鼠的REGγ基因缺失的小鼠肝脏中,脂肪合成相关基因Fas,Scd1的表达略微上升,但没有达到统计学显著差异,而参与调控肝脏脂肪酸p氧化的PPARα表达显著增高,与脂肪肝负相关的Ucp2表达明显降低,负责TG转运出肝的Mttp表达升高。这些结果说明REGγ在肝脏脂肪代谢方面有着调控作用。由于已有研究发现REGγ敲除小鼠自噬水平上升,由于自噬对脂肪代谢有重要调控作用,因此我们猜测REGγ调控小鼠的代谢水平可能与自噬有关。我们首先就REGγ对自噬的调控进行了验证。原代MEF细胞饥饿与H202氧化诱导自噬,通过免疫荧光检测LC3蛋白的亚细胞分布发现,REGγ基因敲除的MEF中LC3Ⅱ的点状结构明显增多,显示REGγ敲除小鼠的自噬增强。为了验证自噬是否参与REGγ对脂质代谢的调控,我们对普通喂养和高脂喂养的小鼠进行了为期3周的氯喹注射。高脂喂养小鼠在注射氯喹后,脂肪滴量重新增多,达到与野生型无明显差别的水平,说明REGγ对肝脏脂肪诱导的抑制作用是需要自噬参与的。同样我们在检测小鼠血浆和肝脏中的甘油三酯水平的同样趋势变化也表明差异被注射的氯喹所消除了。在上述工作的基础上,我们利用原代肝细胞进一步验证了自噬在REGγ对脂质代谢调控的重要作用。我们对原代肝脏细胞通过油酸/棕榈酸进行脂肪生成诱导,REGγ KO细胞中积累的脂肪滴量被抑制,而在加入自噬抑制剂3MA后,]REGγ敲除对脂肪生成的抑制作用同样被阻断了,这也进一步验证了自噬在这一负向调控中的重要作用。此外,我们也发现高脂喂养后REGγ敲除小鼠的脂肪组织增多了。首先HE染色结果显示,REGγ敲除小鼠的附睾脂肪组织中的脂肪细胞要稍微小一些。另外,通过原代MEF细胞的脂肪诱导实验也发现,诱导开始的第二天KO细胞已经可以观察到一些脂肪滴,推测REGγ的缺失可能加速脂肪细胞前体向成熟脂肪细胞的转化。RT-PCR在RNA水平对高脂小鼠脂肪组织的脂肪代谢相关的基因表达检测发现,脂肪分化相关的重要基因PPARγ与GLUT4在mRNA水平REG基因缺失小鼠中表达上调。将普通喂养小鼠进行饥饿/重喂食实验,检测脂肪组织中脂代谢相关基因表达变化,结果显示,调控脂代谢的重要转录因子Srebplc, PPARγ以及控制食欲的leptin以及它们下游的脂代谢相关的靶基因都变现出对营养状态更高的敏感性。动物的肥胖总是和糖尿病联系紧密。我们也进一步对高脂喂养的REGγ小鼠的糖代谢方面进行了研究。通过胰岛素耐受实验和葡萄糖耐受实验,我们发现REGγ KO小鼠体现了更高的胰岛素敏感性。将普通喂养小鼠进行饥饿/重喂食实验,检测肝脏组织中糖代谢相关基因表达变化,结果显示,G6p,Pepck,Gck,GLUT4都变现出对营养状态更高的敏感性。同时我们也对REGγ在肌肉组织中的代谢调控展开了研究。通过荧光定量PCR检测RNA水平脂肪代谢相关基因表达发现,REGγ普通喂养小鼠的Pdk4、Ucp2、LPL上调,而在高脂喂养后均为下调。另外,通过注射氯喹,Ucp2和LPL的表达差异被消除,而pdk4和pgclα的表达则没有变化。结果说明,REGγ对肌肉中代谢的调控除自噬外还有其他机制参与。本文初步探讨了REGγ在脂肪和糖代谢中的调控作用以及可能的调控机制,为其在肥胖,糖尿病中作为新的治疗靶点提供了更多理论依据。