miR-9在NASH小鼠中的表达研究及其调控脂质代谢的作用机制研究

来源 :中国医科大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:szjisu
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目的:构建小鼠非酒精性脂肪性肝炎(nonalcoholic steatohepatitis,NASH)模型,确定NASH模型构建成功,检测肝脏和脂肪组织中miR-9表达情况。通过细胞实验探讨miR-9对脂质生成的影响,并探索其调节脂质生成的可能机制。研究方法:1、动物实验:建立小鼠NASH模型,将6-8周龄雄性C57BL/6J小鼠随机分为两组,普通饮食组(control diet,CD)和高脂高糖组(high fat and high sugar,HFHS)。记录造模过程中体重、二便、活动、毛发改变等一般情况,分别于12周、28周收集血液、肝脏以及腹股沟、附睾、肾周脂肪组织,称量各部分组织重量,计算肝指数,检测血清谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、空腹血糖(FPG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)指标水平,通过HE染色、油红O染色、天狼星红染色、masson染色等方法评估肝脏病理改变,运用HE染色方法评估附睾脂肪组织病理改变,采用qRT-PCR方法检测肝脏和附睾脂肪组织脂肪生成、炎症因子的表达情况,并确定组织miR-9在NASH模型的表达情况。2、细胞实验:首先诱导小鼠3T3-L1前脂肪细胞分化,通过油红O染色及TG含量测定以检测分化过程中脂质生成情况,采用qRT-PCR测定mi R-9表达水平。然后过表达或者抑制细胞内miR-9表达水平来测定对3T3-L1细胞脂肪分化的影响。生信分析预测PNPLA3为mi R-9靶基因,设计合成miR-9 mimics,inhibitor以及PNPLA3野生/突变型质粒,转染细胞后进行双荧光素酶实验确认mi R-9对靶基因的调控作用。为进一步探索miR-9影响脂质生成的分子机制,将3T3-L1前脂肪细胞分别转染mi R-9 mimics、shPNPLA3后,在有或无compound C(AMPK抑制剂)的存在下诱导分化14天,采用油红O染色及TG含量测定以检测脂肪生成情况,western blot检测AMPK及磷酸化、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPAR-γ)和围脂滴蛋白5(OXPAT)的表达情况,确定mi R-9影响脂质生成的分子机制。结果:1、造模12周后,模型组小鼠体重增加,腹股沟皮下、附睾、肾周脂肪组织重量/体重增加,于28周时增加更明显,但肝指数在28周才明显增加。随着造模时间的延长,模型组小鼠出现腹型肥胖,活动减少,小便量增加,毛发欠光滑。此外,12周时模型组血清FPG、ALT、AST、TC、LDL-C水平增加,并且随喂养时间延长而加重,而血清TG未增加。肝脏HE染色及油红O染色显示肝脏脂肪变及炎症细胞浸润,第28周时脂肪变及炎症进一步加重,天狼星红染色和Masson染色提示窦周轻度纤维化。故12周时NASH模型构建成功,第28周时发展为NASH伴轻度纤维化。qRT-PCR显示模型组肝脏脂肪生成因子胆固醇调节元件结合蛋白-1c(SREBP-1c)、乙酰辅酶A羧化酶(ACC),炎症因子单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)、CD68 mRNA水平在12周时表达增加,而脂肪酸合成酶(FASN)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)以及促纤维化因子α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、Ⅲ型胶原蛋白α1链(COL3A1)以及组织金属蛋白酶抑制因子1(TIMP-1)mRNA水平于28周时才明显上调。模型组附睾脂肪组织HE染色可看到脂肪细胞肥大,SREBP-1c、PPARγ、以及MCP-1 mRNA水平在12周时明显增加。最后,模型组肝脏和附睾脂肪组织中miR-9水平与同时间对照组相比显著增加。2、诱导3T3-L1前脂肪细胞分化,油红O染色显示脂滴数量增加,TG含量增加,qRT-PCR显示在脂肪形成过程中mi R-9表达增加。转染3T3-L1细胞并诱导分化14天,发现miR-9的过表达减少了脂肪细胞内脂滴的形成,而mi R-9的抑制增加了脂滴的形成。双荧光素酶实验证实miR-9作用于PNPLA3 3′UTR区,抑制了PNPLA3表达。PNPLA3干扰或miR-9的过表达均引起PNPLA3蛋白水平下降,脂肪生成减少,但同时给予compound C后脂质水平恢复。此外,PNPLA3干扰或miR-9过表达后促进AMPK蛋白磷酸化,并下调PPARγ、OXPAT的表达,同时给予AMPK抑制剂并诱导细胞分化,发现以上分子的表达改变被阻断。结论:高糖高脂饮食成功诱导了合并肥胖的NASH模型,肝脏和脂肪组织miR-9表达上调。miR-9通过靶向PNPLA3激活AMPK信号通路,抑制成脂分化转录因子PPARγ和脂滴蛋白OXPAT的表达,导致3T3-L1前脂肪细胞的脂肪形成受阻。miR-9在脂肪细胞分化和脂肪形成过程中起负调控作用。
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