瘦素受体OB-RGRP水平对脂肪细胞的影响及其作用机制研究

来源 :中国美容医学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:olivia2
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
  [摘要]目的:为了探讨不同水平的瘦素受体(OB-RGRP)调节大鼠脂肪细胞的研究及其作用机制,明确其对脂肪细胞的影响,为瘦素受体治疗肥胖症提供理论依据。方法:原代分离大鼠脂肪细胞,利用油红O染色进行鉴定,构建过表达OB-RGRP和干扰OB-RGRP载体,利用Western blot验证细胞转染效果,并检测JAK2、STAT3及其磷酸化的表达情况。结果:细胞分离正确,构建的OB-RGRP-siRNA转染有效,与对照组相比,过表达OB-RGRP组的p-JAK2和p-STAT3表达明显升高,干扰OB-RGRP组的p-JAK2和p-STAT3表达明显下降,差异具有统计学意义(P<0.05)。而JAK2、STAT3总蛋白各组之间无差异。结论:OB-RGRP水平通过JAK2/STAT3信号通路在调节瘦素抵抗中起着重要作用,调节脂肪代谢,有助于改善瘦素抵抗及肥胖防治。
  [关键词]OB-RGRP;瘦素受体;Western blot;JAK2/STAT3信号通路;脂肪细胞;肥胖症
  [中图分类号]R329.2+8    [文献标志码]A    [文章编号]1008-6455(2019)11-0090-03
  Abstract: Objective  To investigate the mechanism of leptin receptors(OB-RGRP) in regulating obesity In order to investigate the regulation of different levels of leptin receptor  on adipocytes in rats and its mechanism of action, and to clarify its effect on adipocytes, so as to provide theoretical basis for the treatment of obesity by leptin receptor. Methods  Primary rat adipocytes were isolated and identified by oil red O staining. OB-RGRP overexpressed and OB-RGRP interfering vectors were constructed. The cell transfection effect was verified by Western blot, and the expression of JAK2, STAT3 and their phosphorylation were detected. Results  The cells were isolated correctly and the constructed OB-RGRP-siRNA was effective in transfection. Compared with the control group, the overexpression of p-JAK2 and p-STAT3 in the OB-RGRP group was significantly increased, while the expression of p-JAK2 and p-STAT3 in the OB-RGRP group was significantly decreased, and the difference was statistically significant (P <0.05).There was no difference between JAK2 and STAT3 groups. Conclusion  OB-RGRP level plays an important role in regulating leptin resistance through the JAK2/STAT3 signaling pathway, regulating fat metabolism and contributing to the improvement of leptin resistance and the prevention and treatment of obesity.
  Key words: OB-RGRP; leptin receptor; Western blot; JAK2/STAT3 signal path; adipocyte; adiposis
  隨着经济的发展和人们生活水平的提高,肥胖问题越来越受到关注,发达国家肥胖率显著高于发展中国家,而我国近年来的肥胖率也显著升高[1-2]。据报道,我国成人肥胖率由1989年的1.32%迅速增长到2009年的9.62%[3]。肥胖是由多种因素决定的,过度饮食,超范围的热量摄取,运动量不足以及一些疾病或遗传等因素均可能导致肥胖。除去外在的饮食与运动因素,肥胖还与基因的调控有关,瘦素(1eptin)是由肥胖基因(OB gene)编码,脂肪组织分泌的激素具有抑制食欲、调节能量代谢,通过结合瘦素受体(1eptin receptor,OB-RGRP)发挥其调节脂肪蛋白质等能量代谢的作用[4-5]。因此机体的瘦素水平或是瘦素受体的水平对肥胖起到关键作用。
  本研究通过构建瘦素受体(OB-RGRP)过表达载体和干扰载体,转染至大鼠脂肪细胞,通过Western blot检测相关蛋白的表达,探索不同瘦素受体水平对大鼠脂肪细胞的影响及其可能的作用机制和调节方式。   1  材料和仪器
  1.1 实验动物:SD大鼠购于湖南斯莱克景达实验动物有限公司,许可证号:SCXK(湘)(2016-0002)。SD大鼠饲养:采用无毒塑料鼠盒,不锈钢丝笼盖,金属笼架。笼架可移动,并可经受多种消毒方法灭菌。
  1.2 实验试剂与仪器:DMEM(1×)+GlutaMAXTM-1 Dulbecco’s Modified Eagle Medium(gibco 1859228);Lipofectamine? 3000(invitrogen 18882752);OB-RGRP-si-RNA(通用生物BIO33001);I型胶原酶(Solarbio C8150);油红染色试剂盒(KGA329,KeyGen);EcoRI(ER0271,Thermo Scientific);XhoI(ER0691,Thermo Scientific);Mouse Monoclonal Anti-GAPDH(TA-08,中杉金桥,1/2 000);辣根酶标记山羊抗鼠IgG(H+L)(ZB-2305,中杉金桥,1/2 000);Rabbit Polyclonal Anti-OB-RGRP(别名:LEPR)(DF7139,Affinity,1/500);Rabbit Monoclonal Anti-JAK2 (ab108596,abcam,1/5 000);Rabbit Monoclonal Anti-JAK2 (phospho Y1007+Y1008)(ab32101,abcam,1/1 000);Rabbit Monoclonal Anti-STAT3 (phospho S727) (ab32143,abcam,1/1 000);Rabbit Polyclonal Anti-STAT3 (A1192,ABclonal,1/500);倒置荧光显微镜(广州市明美光电有限公司MF53);显微镜(CX41 OLYMPUS);蛋白垂直电泳仪(DYY-6C,北京市六一仪器厂);超高灵敏度化学发光成像系统(Chemi DocTM XRS+,伯乐生命医学产品(上海)有限公司)。
  1.3 原代分离大鼠脂肪细胞:采用断颈处死SD大鼠,并迅速浸入75%的酒精中,消毒3min。将SD大鼠置于无菌冰板上,使用75%酒精棉球擦拭腹部,采用低位横向切口打开大鼠腹腔。用镊子夹住腹股沟处的脂肪,手术剪将其剪下。将取出的脂肪放于无菌的培养皿中,用含10%的双抗D-PBS液反复清洗数次,再使用无菌手术剪仔细剔除附着的组织。把清理好的脂肪组织转移至新的培养皿中,并用无菌的手术剪将脂肪组织剪成糜状。把剪成糜状的脂肪组织用吸管吸至10ml的离心管中,加入I型胶原酶使其工作浓度为0.1%,并吹打均匀。将离心管置于37℃水浴中消化75min,期间每隔15min吹打1次,具体可视情况而定。加入含20% FBS的DMEM/F-12培养基终止消化。200目筛网过滤,收集滤液,1 800rpm离心5min,留上层油脂。用含20%胎牛血清、1×双抗的DMEM培养基重悬上层油脂。将重悬液铺板,放在37℃、5% CO2饱和湿度的培养箱内培养。
  1.4 油红O染色:去除培养基,加入4%的组织细胞固定液固定15min;蒸馏水充分清洗,60%异丙醇充分浸润,油红染色液染色8min,去除染色液,60%异丙醇快速分化,蒸馏水清洗,苏木素染色2min,去除染色液,水洗,然后风干,甘油明胶封片,显微镜观察。
  1.5 OB-RGRP过表达载体和干扰载体的构建:NCBI查找OB-RGRP基因序列,引入酶切位点(EcoRI/XhoI)生物合成基因片段[克隆至pcDNA3.1(+)载体上]。利用软件分析设计出最佳的靶序列,同时参考文献上所用的靶序列,将潜在的靶序列和基因组数据库进行比对,排除和其他基因编码序列同源的序列,设计出siRNA,再交由通用生物系统(安徽)有限公司合成。基因序列见表1。
  1.6 细胞转染:根据实验需要对细胞铺12孔板,与细胞传代方法相同,将细胞根据实验需要进行稀释,每孔约8×104个细胞,均匀铺到细胞培养板中,做好标记,放置培养箱中培养,待細胞完全贴壁后,且当细胞密度达70%时,准备转染。将细胞的培养基更换为不含血清的培养基,体积为0.5ml;取灭菌的EP管2个,每管加125μl Opti-MEM,其中一管加入5μl lipofectamine 3000,另一个EP管加入12.5μl siRNA(siRNA干粉使用DEPC水溶解;125μl/1OD),混匀后室温孵育5min;将上述两个EP管混匀,室温孵育15min,将混合液分成两等份滴到12孔板中对应的孔内,将细胞放回孵箱培养;转染4h后在12孔板中加入血清含量为20%的完全培养基1ml;48h后进行PCR验证。
  1.7 实验分组:①大鼠脂肪细胞(正常培养细胞,Control);②大鼠脂肪细胞+过表达空载(转染过表达空载48h Vector);③大鼠脂肪细胞+OB-RGRP过表达载体(转染过表达OB-RGRP 48h,OB-RGRP);④大鼠脂肪细胞+干扰空载(转染过表达si-OB-RGRP NC 48h,si-OB-RGRP NC);⑤大鼠脂肪细胞+OB-RGRP RNAi慢病毒载体(转染过表达si-OB-RGRP 48h,si-OB-RGRP)。
  1.8 Western blot:取各组细胞加入相应的裂解液中,4℃裂解30min,在10 000rpm/min离心10min,小心吸取上清液,即得总蛋白。利用BCA试剂盒进行蛋白浓度测定。蛋白变性、上样、电泳1~2h,湿法转膜30~50min。4℃孵育一抗溶液过夜;室温孵育二抗1~2h。在膜上滴加ECL曝光液,曝光。用“Quantity one”软件分析各抗体条带灰度值。   1.9 统计学分析:所有数据均采用SPSS 19.0进行统计分析,经t检验判定显著性差异,以P<0.05为差异有统计学意义。
  2  结果
  2.1 大鼠脂肪细胞的分离与鉴定:脂肪细胞刚接种时呈类圆形,悬浮于培养基中,2d后细胞开始伸展,逐渐成多角梭形;7d左右进入指数增长期,呈漩涡状。经油红O染色,胞浆内的反光颗粒着橘红色,因此鉴定细胞为脂肪细胞。见图1。
  2.2 干扰验证:细胞转染后与对照组相比,si-B-RGRP NC组、si-B-RGRP组绿色荧光表达显著增多,表明这两个组分成功转染si-B-RGRP NC与si-B-RGRP,慢病毒干扰载体构建成功。见图2。
  2.3 干扰与过表达Western blot验证:与对照组相比,过表达OB-RGRP组的OB-RGRP表达明显升高,干扰OB-RGRP组的OB-RGRP表达明显下降。见图3。
  2.4 各组细胞JAK2、STAT3表达情况:JAK2、STAT3总蛋白各组之间无差异,但与对照组相比,过表达OB-RGRP组的p-JAK2/JAK2与p-STAT3/STAT3表达明显升高,干扰OB-RGRP组的p-JAK2/JAK2与p-STAT3/STAT3表达明显下降,差异有统计学意义(P<0.05)。见图4。
  3  讨论
  肥胖患者机体瘦素水平较正常人较低或是瘦素受体表达量较低,导致瘦素与瘦素受体不能够有效的结合,从而不能够有效地调节体内的能量代谢,导致肥胖相关的症状[6]。本研究成功分离大鼠原代脂肪细胞,并通过油红O染色鉴定为脂肪细胞,构建OB-RGRP过表达载体与干扰siRNA并成功验证其有效。通过Western blot检测JAK2、STAT3及其磷酸化水平确定OB-RGRP的功能及其不同水平对机体的影响。
  JAK2/STAT3信号转导通路具有广泛的生理作用,参与机体的生长,发育和免疫活動,近年来许多研究发现其与肥胖疾病关系密切,有研究表明机体瘦素通过介导JAK2/STAT3信号通路参与脂肪和能量代谢,促进机体分解和利用各种能量物质,维持自身代谢平衡[7-8]。根据本研究结果瘦素受体(OB-RGRP)水平也能通过介导JAK2/STAT3信号通路实现对肥胖的调控,过表达的OB-RGRP促进JAK2/STAT3的磷酸化,致使抑制瘦素调控脂肪代谢,诱发肥胖[9-10],而低表达的OB-RGRP能够使JAK2/STAT3的磷酸化降低,从而促进瘦素调控脂肪代谢,抑制肥胖的发生[11-12]。
  瘦素受体有六种异形体,广泛存在于下丘脑、骨骼肌及脂肪组织等。有研究表明,瘦素可以透过血脑屏障直接作用于下丘脑内的瘦素受体,将外周能量存贮相关信号反馈至下丘脑[13],下丘脑调节能量平衡的通路为刺鼠相关蛋白(agouti-related peptide,AgRP)神经元/阿黑皮素原(proopiomelanocortin,POMC)神经元通路,维持能量平衡[14-15]。因此瘦素或瘦素受体的不足,也可能会抑制AgRP/POMC通路,导致脂肪能量不能正常消耗而产生肥胖。
  肥胖的诱发因素多种多样,因人而异,因此关于肥胖慢性疾病的产生机理众说纷纭。目前笔者只对JAK2/STAT3信号通路做了简要的研究,更加错综复杂的调节机制还有待于进一步研究和阐明。
  [参考文献]
  [1]贺媛,赵小兰,曾强,等.城市成人超重、肥胖、中心性肥胖的流行特征和相关危险因素分析[J].实用预防医学,2015,22(4):390-394.
  [2]Mcpherson NO,Lane M.Male obesity and subfertility,is it really about increased adiposity?[J].Asian J Androl,2015,17(3):450-458.
  [3]倪国华,张璟,郑风田.中国肥胖流行的现状与趋势[J].中国食物与营养,2013,19(10):70-74.
  [4]孙志娟,黄之瑜.肥胖的研究进展[J].生理科学进展,2001,32(2):39-44.
  [5]马敬弟,卢姗,马向华,等.脂肪细胞因子与肥胖的关系[J].南京医科大学学报(自然科学版),2012,12(12):1743-1745.
  [6]马晓洁,陈杨,郭建玲,等.奥氮平诱导性肥胖大鼠糖脂代谢紊乱和脂肪源性细胞因子网络调控研究[J].精神医学杂志,2014,27(2)93-96.
  [7]Ernst M,Najdovska M,Grail D,et al.STAT3 and STAT1 mediate IL-11-dependent and inflammation-associated gastric tumorigenesis in      gp 130 receptor mutant mice[J].J Clin Invest,2008,118(5):1727-1738.
  [8]Galien R.Janus kinases in inflammatory bowel disease:four kinases for multiple purposes[J].Pharmacol Rep,2016,68(4):789-796.
  [9]Gurzov EN,Stanley WJ,Pappas EG,et al.The JAK/STAT pathway in      obesity and diabetes[J].FEBS J,2016,283(16):3002-3015.   [10]Roxburgh CS,McMillan DC.Therapeutics targeting innate immune/inflammatory responses through the interleukin-6/JAK/STAT signal transduction pathway in patients with cancer[J].Transl Res,2016,167(1):61-66.
  [11]柳成荫,刘倩男,赵剑,等.膳食诱导肥胖小鼠睾丸JAK2/STAT3蛋白表达变化研究[J].实用预防医学,2018,25(12):1413-1416.
  [12]Zhao J,Zhai L,Liu Z,et al.Leptin level and oxidative stress contribute to obesity-induced low testosterone in murine testicular tissue[J].Oxid Med Cell Longev,2014(12):190-194.
  [13]Van Swieten MM,Pandit R,Adan RA,et al.The neuroanatomical function of leptin in the hypothalamus[J].J Chem Neuroanat,2014(61):207-220.
  [14]Wauman J,Tavernier J.Leptin receptor signaling:pathways to leptin resistance[J].Front Biosci( Landmark Ed),2011,16:2771-2793.
  [15] Lee B,Kim SG,Kim J,et al.Brain-specific homeobox factor as a target selector for glucocorticoid receptor in energy balance[J].Mol Cell Biol,2013,33(14):2650-2658.
  [收稿日期]2019-03-12
  本文引用格式:李小林,巫國辉,万冠群,等.瘦素受体(OB-RGRP)水平对脂肪细胞的影响及其作用机制研究[J].中国美容医学,2019,28(11):90-93.
其他文献
[摘要]目的:探讨窄谱强脉冲光治疗面部痤疮后红斑的临床疗效。方法:选择2017年10月-2019年1月笔者科室收治的80例面部痤疮后红斑患者资料进行分析,随机分为两组。研究组:40例,单纯接受窄谱强脉冲光治疗;对照组:40例,单纯接受普通光子嫩肤治疗,并对两组治疗有效率、自我皮损程度、红斑程度及生存质量进行比较。结果:研究组治疗有效率90.00%,高于对照组的70.00%,两组比较有显著性差异,具
期刊
[摘要]目的:探讨心理干预在儿童外伤美容清创缝合局麻手术中的护理效果。方法:随机抽取笔者医院收治的60例行面部外伤美容清创缝合局麻手术患儿,随机均分为两组。对照组行常规手术流程,实验组联合心理干预。评估患儿心理并统计其手术配合率。结果:实验组患儿的mYPAS评分及手术配合率均优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:心理干预应用于儿童外伤美容清创缝合局麻手术中,可避免患儿产生焦虑、抑郁情
期刊
[摘要]目的:探索改良型富血小板纤维蛋白(advance platetel-rich fribin,A-PRF)与普通型富血小板纤维蛋白(platetel-rich fribin,PRF)在脂肪移植中的应用效果,进而为临床应用提供指导。方法:将18只实验兔随机分成三组,实验组(A-PRF组):取兔背部脂肪组织,将2ml A-PRF+1ml颗粒脂肪移植到兔耳分离好的区域;阳性对照组(PRF组):兔耳
期刊
[摘要]目的:探討浓缩生长因子(Concentrate growth factors,CGF)联合骨代用品在美学区拔牙位点保存中的应用。方法:选取2016年1月-2018年1月在笔者医院接受美学区域拔牙且需行种植修复的患者52例(共52颗患牙),按随机数字表法将患者分为实验组和对照组,每组26例。两组均采用微创拔牙法,对照组拔牙后让拔牙窝自然愈合,实验组采用CGF位点保存联合Bio-Oss骨代用品
期刊
[摘要]目的:设计一种因吐舌习惯导致开合畸形患者的固定矫治器,矫治结束后矫治器继续作为保持器,观察其在临床上防止复发和提高治疗效果的作用。方法:纳入2017年1月-2019年1月笔者科室因吐舌习惯导致的错牙合畸形用固定矫治器矫治结束的患者共16例,佩戴研制的NTA矫治器12个月,并拍摄治疗前后头颅定位侧位片,用Steiner和Downs方法分析治疗前后X线测量数据,并用SPSS 20.0软件配对t
期刊
[摘要]目的:探讨不同大小的动态载荷下人牙周膜细胞(hPDLCs)中线粒体发育和功能水平的变化。方法:体外分离因正畸治疗需要而拔除的健康前磨牙的牙周膜组织,培养健康的hPDLCs。利用动态流体静压加力装置加载0~50kPa、0~90kPa、0~150kPa的周期性动态压应力1d,3d,5d。采用MTT检测其对细胞增殖活性的影响,采用实时定量PCR分别检测线粒体发育及功能相关基因的RNA表达水平。结
期刊
[摘要]浓缩生长因子(Concentrated growth factors,CGF)属新近一代自体血小板浓缩物,富含高浓度生长因子、白细胞、CD34+细胞、血小板、纤维蛋白及抗炎因子等多种生物活性物质。本文通过对CGF发展历程、制备方法、分类、组分分析及生物学效应进行归纳,并将现有文献关于CGF、PRP、PRF的对比研究做分析,分述了CGF在口腔医学、创面修复、美容外科等领域的应用现状及效果,肯
期刊
[摘要]目的:探讨早期治疗与康复一体化护理模式对深Ⅱ度烧伤创面愈合效果的影响。方法:选择笔者医院2017年1月-2018年12月收治的106例深Ⅱ度烧伤患者作为研究对象,根据入院先后顺序,采用随机数字表法分为观察组和对照组,各53例。对照组沿用常规康复护理模式,观察组实施早期治疗与康复一体化护理模式。随访3个月,记录伤后14d视觉模拟评分法(Visual analogue scoring,VAS)
期刊
[摘要]整形外科专科医师规范化培训体系的建立是中国整形外科教育中亟需解决的重要问题之一,本研究基于笔者的留学经历,在对哈佛大学医学院整形外科的住院医师培训体系进行梳理的基础上,提出其对中国整形外科专科医师培训体系的建立启示,希望这一工作能够对中国整形外科专科医师的培训工作提供参考和借鉴。  [关键词]专科医师;整形外科;规范化;培训体系;哈佛经验;基于胜任力的医学教育  [中图分类号]G64 [
期刊
[摘要]目的:探究果酸換肤术联合五积散对痤疮患者皮肤屏障的修复和内分泌调节的作用。方法:选取2018年5月-2019年3月于保山市人民医院皮肤科就诊的寒湿郁滞、脾胃湿热型痤疮患者120例,随机分为中药组、西药组、中西医联合组和空白对照组,每组30例。中药组采用五积散免煎颗粒治疗,西医选用果酸治疗,联合组采取中西医结合治疗,空白对照组不予治疗。比较四组的皮损积分、皮肤经皮水丢失(TEWL)、角质层含
期刊