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本文主要从以下几个方面展开论述: 第一部分:甲状腺激素对小鼠肝脏脂肪酸组成和脂质积累的影响 甲状腺激素能够调节肝脏脂质稳态。非酒精性脂肪肝病是一种常见肝病。脂质稳态的紊乱是非酒精性脂肪肝病的标志之一。有研究发现,非酒精性脂肪肝病患者中甲状腺机能减退的发生率较高。但是,甲状腺功能紊乱是否是导致非酒精性脂肪肝病的原因尚不清楚。 在本研究中,我们通过药物诱导的方式建立了甲状腺机能减退(甲减)的小鼠模型,并且对其中一部分小鼠注射三碘甲腺原氨酸(Triiodothyronine,T3)以观察不同甲状腺激素水平对肝脏脂质稳态的影响。我们采用气相色谱-质谱联用的方法检测分析了甲减小鼠、T3处理小鼠肝脏和对照组小鼠肝脏的脂肪酸组分。通过比较我们发现,甲减小鼠肝脏中饱和脂肪酸的含量下降。这是由于甲状腺功能低下导致肝脏中脂质从头合成(de novo lipogenesis)的限速酶acetyl-CoA carboxylase1(ACC1)和fatty acid synthase(FASN)的水平下降,从而引起肝脏中脂质从头合成的产物饱和脂肪酸水平下降。当甲减小鼠经过五天的甲状腺激素处理后,肝脏ACC1和FASN水平回升;相应的,小鼠肝脏饱和脂肪酸在甲减的水平上有所升高。肝脏中从头合成的脂肪酸能够被去饱和酶催化生成单不饱和脂肪酸。已知stearoyl-CoA desaturase-1(SCD-1)是催化C18∶0和C16∶0分别生成C18∶1n-9和C18∶1n-9的关键酶。因此,C18∶1n-9/C18∶0和C18∶1n-9/C16∶0常常被用来代表SCD-1的活性。在本研究中,我们观察到经过甲状腺素处理的小鼠肝脏中C18∶1n-9/C18∶0和C18∶1n-9/C16∶0降低。这表明甲状腺素的处理使小鼠肝脏中SCD-1的活性降低。相应的,我们观察到肝脏SCD-1的表达水平下降。在肝脏中,饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸都能参与甘油三酯的合成。我们的研究发现,甲状腺激素水平能够显著影响小鼠肝脏脂肪酸组成,从而引起肝脏脂质积累的改变。 此外,我们的研究还发现小鼠肝糖原的积累水平会随着甲状腺激素水平的下降而升高,而当甲状腺激素水平上升时小鼠的肝糖原含量会下降。小鼠肝糖原积累的改变可以部分解释小鼠肝脏在不同甲状腺激素水平下重量的改变。 总之,我们的研究证实甲状腺激素的水平能够显著影响小鼠肝脏脂质稳态与能量代谢模式。 第二部分:甲状腺激素对血清花生四烯酸代谢产物水平的影响 甲状腺机能减退和甲状腺机能亢进的患者中常常出现心血管疾病的症状。花生四烯酸代谢产物是一类对心血管系统功能具有调控作用的脂类分子。但是,甲状腺激素水平的改变是否对血清花生四烯酸代谢产物的水平具有影响尚未明确。 我们开展本研究的目的是初步分析甲状腺激素水平对血清多种花生四烯酸代谢产物水平的影响,并探讨在甲状腺机能减退和甲状腺机能亢进患者中血清花生四烯酸代谢产物水平的改变在心血管疾病症状方面的意义。我们采用液相色谱-质谱联用的技术,检测并分析了甲减和甲亢患者血清中经由环氧合酶COX、脂氧合酶LOX和细胞色素P450催化生成的花生四烯酸和亚油酸代谢产物。同时,我们在甲减小鼠模型中验证了甲减和T3急性或长期处理对花生四烯酸代谢产物的水平影响,并且观察到20-HETE、PGI2、PGE2和TXB2具有和人群研究类似的变化方式。我们发现,细胞色素P450催化生成的20-HETE在血清中的水平会随着甲状腺激素水平的改变而发生正相关的改变。因此,我们推测20-HETE可能在与甲亢相关的高血压中发挥重要作用。作为血管中主要的前列腺素,PGI2和PGE2的水平分别在甲减状态下会呈现升高和降低的趋势。已有研究证实,PGI2具有缓解动脉粥样硬化发生的作用;而PGE2则有可能增加血栓形成的几率。所以,甲减患者血清PGI2和PGE2的水平的改变可能具有缓解由于血脂异常而发生的动脉粥样硬化。另外,作为衡量血清TXA2含量的代谢产物,TXB2水平在甲亢状态下会有所上升,可能和甲亢患者中肺高压症发病率增加存在联系。 总之我们通过研究发现,经由不同酶催化而产生的血清花生四烯酸代谢产物水平在不同的甲状腺激素水平下会发生不同的改变。这种改变可能和甲状腺功能紊乱患者中心血管疾病症状的出现具有相关性。 第三部分:microRNA-182对脂肪细胞分化的调控 超重和肥胖是与多种代谢疾病相关的疾病。过剩的能量摄取和积累会导致脂肪组织内的脂肪细胞大量积累脂质,造成脂肪组织的体积增大,从而引发超重和肥胖。脂肪细胞的脂质积累与脂肪细胞的分化密切相关。脂肪细胞的分化受到复杂的转录调控。 microRNA(miRNA)是一类能够调控多种生理和病理过程的非编码RNA。其中,miR-182是一种进化上保守的miRNA。通过体内实验我们观察到,miR-182敲除的小鼠体内脂质含量和多处脂肪组织的重量高于野生型对照组小鼠。通过体外实验,我们发现过量miR-182能够抑制脂肪前体细胞向脂肪细胞分化的过程,表现为脂肪细胞脂滴积累程度下降。通过一系列实验,我们证明miR-182对脂肪前体细胞分化的抑制作用主要是通过抑制脂肪前体细胞分化过程中的关键转录因子C/EBPα的表达实现的。