【摘 要】
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研究背景:脂肪组织的合成、分解、能量代谢平衡对维持糖脂代谢平衡至关重要,同时脂肪组织也是胰岛素作用的重要靶器官。脂肪组织绝对缺乏(脂肪组织发育/功能异常)可以导致和脂肪组织相对不足(能量摄入过度/肥胖)相似的代谢并发症如血脂异常、胰岛素抵抗等。研究已显示Serpina3c是3T3-L1前脂肪细胞分化的关键基因,但是Serpina3c敲除与小鼠在体脂肪组织生成、胰岛素抵抗的关系不明,具体机制尚需探讨
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研究背景:脂肪组织的合成、分解、能量代谢平衡对维持糖脂代谢平衡至关重要,同时脂肪组织也是胰岛素作用的重要靶器官。脂肪组织绝对缺乏(脂肪组织发育/功能异常)可以导致和脂肪组织相对不足(能量摄入过度/肥胖)相似的代谢并发症如血脂异常、胰岛素抵抗等。研究已显示Serpina3c是3T3-L1前脂肪细胞分化的关键基因,但是Serpina3c敲除与小鼠在体脂肪组织生成、胰岛素抵抗的关系不明,具体机制尚需探讨。目的:探索Serpina3c与小鼠脂肪生成、脂肪分化、脂肪分解之间的关系及其相关机制。方法:构建Serpina3c敲除(Serpina3c-/-)小鼠模型,普通饮食喂养12个月或高脂饮食喂养1个月。构建Serpina3c-/-及Serpina3c高表达(Serpina3c+/+)的3T3-L1前脂肪细胞模型。测量Serpina3c-/-鼠及野生鼠体重、摄入量、空腹血糖、葡萄糖耐量、胰岛素耐量。油红O染色检测脂肪沉积。HE染色观察脂肪组织内细胞大小。荧光定量PCR或Western blot方法检测内脏脂肪组织中成脂转录因子及自噬、凋亡、Wnt/β-catenin通路等相关基因的表达。结果:(1)雌性正常饮食12月龄Serpina3c-/-小鼠和野生型小鼠比较体重下降,白色脂肪组织重量下降、脂肪细胞减小,肝脏异位脂肪沉积增加。(2)油红O染色检测显示Serpina3c-/-的前脂肪细胞诱导成熟后分化能力差,脂滴数量少。(3)内脏脂肪组织PPARγ、C/EBPβ、vaspin、leptin的m RNA表达下降。PPARγ蛋白表达下降、β-catenin的蛋白表达增加并表现核转位。(4)12月龄Serpina3c-/-小鼠和Serpina3c-/-的细胞表现出自噬下降、凋亡增加。(5)细胞实验显示Wnt通路抑制剂IWR-1和人重组Kallistain(HKS)可以挽救Serpina3c-/-细胞的分化能力,抑制β-catenin的蛋白表达、促进PPARγ的表达。(6)高脂饮食1个月的雄性Serpina3c-/-小鼠白色脂肪组织重量下降、出现胰岛素抵抗及肝脏、肌肉的甘油三酯沉积增加。结论:Serpina3c通过抑制Wnt通路、促进PPARγ的表达,促进脂肪正常生成、抑制脂肪异位沉积、改善小鼠胰岛素抵抗。
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