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肥胖发生的原因是脂肪组织在体内过量积累,可以引起多种偶联性疾病。导致肥胖的原因有多种,其中最重要的原因之一是白色脂肪和棕色脂肪发育的比例失衡。脂肪组织主要由储存能量为主的白色脂肪(WAT)和消耗能量产生热量为主的棕色脂肪(BAT)构成。VEGFB是血管内皮生长因子家族成员之一,包括VEGFB167和VEGFB186两种亚型。研究发现VEGFB基因缺失会导致小鼠代谢速率降低,脂肪消耗减少,体重增加,体型变胖。其中,VEGFB的哪一种亚型在发挥作用或发挥主要作用,当前还不清楚。本实验将通过构建VEGFB167脂肪组织超表达小鼠模型,与VEGFB敲除模型一起,来研究VEGFB167亚型在脂肪组织发育和能量代谢中的作用,分析脂肪组织相关基因表达水平的变化,检测特异性表达VEGFB167是否能够补偿VEGFB缺失后脂肪组织发育和能量代谢的失调,探讨VEGFB167在调节脂肪组织发育和能量代谢过程中的调控机制。首先我们利用已有脂肪组织特异性过表达VEGFB167的转基因小鼠与VEGFB敲除鼠(Vegfb-/-)合笼交配,建立VEGFB敲除背景下的VEGFB167脂肪组织特异性表达小鼠(Vegfb-/-/aP2-Vegfb167tg/+)。脂肪组织发育分析发现,VEGFB167在VEGFB双缺失小鼠的脂肪中特异性过表达时,雌雄小鼠的体脂率和体重都会降低且与野生型(WT)相近;H&E染色分析发现,雌雄小鼠的脂肪细胞均出现明显的棕色化现象,WAT尺寸明显减小,BAT中的脂滴减少变小,两种脂肪细胞单位面积下的数量明显增多,且与WT脂肪细胞的形态几近相同;基因表达分析发现,VEGFB167基因过表达会使BAT特异性标志调控因子Ucp-1、Bmp-7和Prdm16等表达明显上升,而使WAT特异性标志调控因子Leptin表达明显下降,其表达量更接近于WT。VEGFB167影响了这些因子的变化以调节脂肪组织发育,使gWAT和BAT呈现棕色化的趋势,即较少地积累脂肪组织,增加能量的消耗从而改变小鼠的体脂率使小鼠体重减轻。对于能量代谢方面,VEGFB167在VEGFB缺失小鼠的脂肪中特异性过表达时,会影响小鼠脂肪组织中脂肪酸转运蛋白的表达从而减少脂肪酸向白色脂肪积累,gWAT棕色化和BAT更棕色化,能量代谢增强。体温测定发现Vegfb-/-/aP2-Vegfb167tg/+小鼠体温升高,且接近于WT。小鼠的各项代谢指标,包含血液中的甘油三酯和胆固醇,葡萄糖耐受性等发现,雌鼠Vegfb-/-/aP2-Vegfb167tg/+和Vegfb-/-相比差异不明显,但是对于雄鼠而言,VEGFB167在VEGFB缺失鼠中过表达时,能够改善由于VEGFB缺失所造成的影响,使其恢复到几乎与WT水平无明显差异。研究结果表明,在VEGFB敲除背景下脂肪组织特异性过表达VEGFB167,雌雄小鼠棕色脂肪组织发育相关基因表达明显增强,促进了脂肪组织向棕色脂肪组织发育。同时雌雄小鼠能量代谢显著提高,能量消耗明显增加,脂肪积累显著减少,体重明显减轻,VEGFB167是潜在的抗肥胖基因。