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研究背景:NNMT可以甲基化烟酰胺(维生素B3)产生1-甲基烟酰胺(1-methylnicotinamide,MNAM),是维生素B3代谢中的最重要的关键酶之一。有研究表明单次运动,如游泳90分钟可导致小鼠肝脏烟酰胺N-甲基转移酶(Nicotinamide N-methyltransferase,NNMT)活性增加约2-3倍。GEO(GENE EXPRESSION OMNIBUS)数据库显示,在运动后,人体骨骼肌中NNMT表达量显著上升。然而运动引起的肝脏NNMT表达量升高对个体能量代谢和个体能量代谢平衡造成的影响和分子机制尚不清楚。同时NNMT主要表达在肝脏,有文献发现在体内抑制肝内NNMT的表达会改变血液中葡萄糖和胆固醇的含量,提示NNMT在调控肝脏糖脂代谢过程中起重要作用,但其具体机制尚不明确。过氧化物酶体增殖物激活受体α(Peroxisome proliferators-activated receptors,PPARα)是一种转录因子,调节脂类、碳水化合物和氨基酸的代谢,并由配体(如多不饱和脂肪酸和用于治疗血脂异常的药物)激活,在维持机体脂代谢过程中起到重要作用,运动可以调节肝脏PPARα表达,改善脂肪肝大鼠脂代谢紊乱。由此,NNMT在肝脏中可能通过影响PPARα调控脂代谢。研究目的:本研究以肝脏组织为靶点,旨在探究肝脏中NNMT对小鼠脂代谢的影响,验证NNMT是否通过影响肝脏中PPARα活性调控脂肪酸氧化代谢过程,为探究一种新型的肝脏脂代谢调节剂提供更多的理论依据,同时也为运动影响肝脏代谢提供新的思路。研究方法:购买8周龄SPF级C57BL/6J雄性小鼠40只,适应性喂养1周后,随机分为对照组(sh Control,n=20)和肝脏NNMT敲低组(sh NNMT,n=20),构建sh RNA用腺病毒载体进行包装,然后通过尾静脉注射使小鼠肝脏敲低NNMT,取材部分小鼠验证敲低效率。将其中造模成功的小鼠平均分为sh Control,shcontrol+WY14643,sh NNMT,sh NNMT+WY14643,其中按照10 mg/kg的剂量腹腔注射WY14643(PPARα激动剂)。另设不注射病毒的对照小鼠,干预3周。干预结束后,取材,收集小鼠肝脏,血清,检测血脂四项,Western blot检测肝脏NNMT蛋白表达水平,RT-q PCR检测比较小鼠干预后肝脏NNMT、PPARα及脂代谢基因m RNA的表达水平。统计方法:两组间比较采用独立样本t检验;多组间比较采用单因素方差分析(one-way ANOVA)。数据分析采用Graphpad Prism 5,结果显示为Mean±SEM。以p<0.05表示组间对比在统计学上具有显著性差异。研究结果:1.开始注射腺病毒时和注射后体重,摄食量无明显差异。2.在注射了腺病毒后,与sh Control组小鼠相比,sh NNMT组小鼠肝脏m RNA表达(p<0.001),和蛋白含量(p<0.001),显著下降。3.注射腺病毒后,与sh Control组小鼠相比,sh NNMT组小鼠血清胆固醇(p<0.01),游离脂肪酸(p<0.05)显著上升。与sh Control组小鼠相比,sh NNMT组小鼠空腹血糖(p<0.01)显著下降。4.注射腺病毒后,与sh Control组小鼠相比,sh NNMT组小鼠肝脏PPARα表达量下降,细胞色素P450酶4A10(CYP4A10)(p<0.05),细胞色素P450酶4A14(CYP4A14)(p<0.05),氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活分子1α(PGC-1α)(p<0.05),酰基辅酶A氧化酶1(Acox1)(p<0.01)基因表达水平显著下降。与sh Control组小鼠相比,sh NNMT组小鼠肝脏葡萄糖-6-磷酸(G6P)(p<0.05)基因表达水平显著下降,二磷酸酶(FBP1)(p<0.01)基因表达水平显著下降,磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)基因表达水平略有上升,但无显著性差异。5.注射PPARα激动剂(WY14643)后,与注射安慰剂组的小鼠(sh Control)相比,sh Control+WY组,PPARα的基因表达量明显上升。与sh NNMT组相比,注射PPARα激动剂后,sh NNMT+WY组cyp4A10的基因表达量显著上升(p<0.01),与sh Control+WY组相比显著下降(p<0.01)。与sh NNMT组相比,注射PPARα激动剂后sh NNMT+WY组cyp4A14的基因表达量显著上升(p<0.01),与sh Control+WY组相比显著下降(p<0.01)。与sh NNMT组相比,注射PPARα激动剂后sh NNMT+WY组ACOX1的基因表达量显著上升(p<0.01),与shControl+WY组相比有下降趋势,但无显著差异性。研究结论:1.NNMT基因表达量的下调,增加了血清和肝脏胆固醇,可能是通过降低了PPARα的活性从而调控其靶基因的表达水平,影响肝脏脂肪酸氧化。2.通过使用PPARα激动剂(WY14643),验证NNMT通过影响PPARα的活性,影响脂肪酸氧化,为进一步研究NNMT的功能提供了理论依据。