自噬在3T3-L1脂肪細胞去分化中的作用機制
發(fā)布時間:2021-10-14 09:17
前脂肪細胞白色成脂分化過程中,胰島素是關(guān)鍵的誘導因子。胰島素信號主要通過Insulin-AKT-mTOR-PPARγ途徑啟動并持續(xù)調(diào)控白色前脂肪細胞成脂分化,與人和小鼠的成熟脂肪細胞去分化呈負相關(guān)。本實驗室既往研究表明,體外誘導小鼠原代前脂肪細胞白色成脂分化過程中,去除外源性胰島素可導致該分化進程停止,繼而發(fā)生成脂細胞去分化,即其胞質(zhì)中原已形成的脂滴變小并逐漸消失,成脂相關(guān)分子表達下調(diào),脂肪干細胞因子上調(diào),去分化細胞重獲干細胞特性。細胞自噬參與脂肪細胞以及肝細胞中脂質(zhì)的降解。基于mTOR是自噬信號途徑的關(guān)鍵分子,因此我們推測:自噬在缺乏胰島素所致的成熟脂肪細胞去分化過程中發(fā)揮重要作用。本文主要采用分子生物學方法,研究自噬在小鼠成熟脂肪細胞去分化中的作用機制。我們使用“經(jīng)典雞尾酒法”體外誘導3T3-L1小鼠前脂肪細胞白色成脂分化,共10天。在分化結(jié)束時(D10),添加胰島素信號或自噬信號干預劑促使成熟脂肪細胞去分化,設(shè)為DD0,即D10與DD0為同一時間。既往我們的實驗探討了單純抑制胰島素信號和單純促進自噬信號時的3T3-L1脂肪細胞去分化特點,對于較完整的揭示自噬在成熟脂肪細胞去分化中...
【文章來源】:山東師范大學山東省
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
WAT中的細胞[1]
山東師范大學碩士學位論文2脂肪干細胞(adipose-derivedstemcells,ADSCs)主要位于脂肪組織的血管基質(zhì)中,并且可以經(jīng)過分化產(chǎn)生帶有典型脂肪細胞標志物的前脂肪細胞。前脂肪細胞可進一步分化為富含脂質(zhì)的成熟脂肪細胞[10](圖1-2)。圖1-2白色脂肪細胞的來源[10]。位于脂肪組織血管基質(zhì)中的ADSCs,可以經(jīng)過分化產(chǎn)生帶有典型脂肪細胞標志物的前脂肪細胞,這些前脂肪細胞又可以進一步分化為富含脂質(zhì)的成熟脂肪細胞。1.2白色脂肪細胞的功能在哺乳動物中,白色脂肪細胞是儲存脂質(zhì)的場所,也是能量儲存庫。脂質(zhì)以甘油三酯(triglycerides,TGs)的形式貯存在脂肪細胞中,當機體缺乏能量時,又可分解TGs為游離脂肪酸從而為機體供能[11]。白色脂肪細胞可以分泌多種脂肪細胞因子[12],例如瘦素、脂聯(lián)素以及腫瘤壞死因子[13]等,是哺乳動物中重要的內(nèi)分泌器官[14]。2白色脂肪細胞分化及去分化2.1白色脂肪細胞分化的定義及過程白色脂肪細胞分化是指成纖維細胞樣前脂肪細胞或干細胞,在成脂誘導因子的作用下,細胞首先變圓變大,胞內(nèi)出現(xiàn)微小脂滴,隨后小脂滴逐漸形成大脂滴,細胞核被擠壓到細胞邊緣,細胞呈現(xiàn)“戒環(huán)”樣結(jié)構(gòu)的一系列生物學過程。3T3-L1小鼠胚胎成纖維細胞是研究脂肪細胞體外成脂分化的常用模型之一[15]。具有正常增殖能力的前脂肪細胞在達到接觸抑制后,細胞脫離細胞周期,進入G0期,為成脂分化做準備。采用“經(jīng)典雞尾酒法”,即三種不同的誘導劑:methylisobutylxanthine,3-異丁基-1-甲基黃嘌呤;dexamethasone,地塞米松;
山東師范大學碩士學位論文8圖1-3胰島素-PI3K-AKT信號通路圖[50]。胰島素與IR結(jié)合后,激活I(lǐng)R的酪氨酸激酶活性,進而磷酸化IRS。IRS上的酪氨酸位點結(jié)合PI3K,PI3K使PI磷酸化為PIP3。PIP3與PDK作用,磷酸化AKT的Thr308殘基。AKT活化后繼續(xù)在Ser/Thr殘基處磷酸化其他底物。2.4DFAT細胞DFAT細胞來源于成熟脂肪細胞去分化。DFAT細胞重新獲得脂肪細胞干性并可在不同誘導劑的作用下誘導形成不同類型的細胞,如成熟脂肪細胞、成骨細胞、軟骨細胞等,應用前景較廣闊[55]。目前,研究人員已經(jīng)從人、小鼠、大鼠、豬、兔、牛和貓中獲得了DFAT細胞[56]。與其他成體干細胞相比,DFAT細胞具有豐度高、易于擴大以及移植后免疫反應性低等優(yōu)點[57]。3自噬與脂肪細胞分化及去分化3.1自噬3.1.1自噬的定義、過程巨自噬(以下簡稱自噬)是一種非選擇性溶酶體途徑,是細胞內(nèi)的“垃圾清除站”。自噬包括初始化、囊泡伸長、囊泡完成、融合和降解等步驟[58](圖1-4)。3.1.2自噬的分類自噬分為巨自噬、微自噬以及分子伴侶介導的自噬(圖1-5)。微自噬是通過溶酶體膜內(nèi)陷將待降解物質(zhì)消化分解的一種方式。在分子伴侶介導的自噬中,待降解蛋白必須有可以識別Hsc70的特定肽序列,待降解蛋白與Hsc70形成伴侶
【參考文獻】:
期刊論文
[1]3T3-L1前脂肪細胞分化過程中自噬的發(fā)生與線粒體數(shù)目的改變[J]. 張許,林海燕,尹業(yè),韓曉,程光. 南京醫(yī)科大學學報(自然科學版). 2015(12)
[2]Dedifferentiated fat cells: A cell source for regenerative medicine[J]. Medet Jumabay,Kristina I Bostr?m. World Journal of Stem Cells. 2015(10)
碩士論文
[1]自噬在胰島素介導的3T3-L1脂肪細胞去分化中的作用機制[D]. 郭聰聰.山東師范大學 2019
[2]胰島素信號對不同基因型小鼠ADSCs成脂后去分化的影響[D]. 葉玲敏.山東師范大學 2016
本文編號:3435880
【文章來源】:山東師范大學山東省
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
WAT中的細胞[1]
山東師范大學碩士學位論文2脂肪干細胞(adipose-derivedstemcells,ADSCs)主要位于脂肪組織的血管基質(zhì)中,并且可以經(jīng)過分化產(chǎn)生帶有典型脂肪細胞標志物的前脂肪細胞。前脂肪細胞可進一步分化為富含脂質(zhì)的成熟脂肪細胞[10](圖1-2)。圖1-2白色脂肪細胞的來源[10]。位于脂肪組織血管基質(zhì)中的ADSCs,可以經(jīng)過分化產(chǎn)生帶有典型脂肪細胞標志物的前脂肪細胞,這些前脂肪細胞又可以進一步分化為富含脂質(zhì)的成熟脂肪細胞。1.2白色脂肪細胞的功能在哺乳動物中,白色脂肪細胞是儲存脂質(zhì)的場所,也是能量儲存庫。脂質(zhì)以甘油三酯(triglycerides,TGs)的形式貯存在脂肪細胞中,當機體缺乏能量時,又可分解TGs為游離脂肪酸從而為機體供能[11]。白色脂肪細胞可以分泌多種脂肪細胞因子[12],例如瘦素、脂聯(lián)素以及腫瘤壞死因子[13]等,是哺乳動物中重要的內(nèi)分泌器官[14]。2白色脂肪細胞分化及去分化2.1白色脂肪細胞分化的定義及過程白色脂肪細胞分化是指成纖維細胞樣前脂肪細胞或干細胞,在成脂誘導因子的作用下,細胞首先變圓變大,胞內(nèi)出現(xiàn)微小脂滴,隨后小脂滴逐漸形成大脂滴,細胞核被擠壓到細胞邊緣,細胞呈現(xiàn)“戒環(huán)”樣結(jié)構(gòu)的一系列生物學過程。3T3-L1小鼠胚胎成纖維細胞是研究脂肪細胞體外成脂分化的常用模型之一[15]。具有正常增殖能力的前脂肪細胞在達到接觸抑制后,細胞脫離細胞周期,進入G0期,為成脂分化做準備。采用“經(jīng)典雞尾酒法”,即三種不同的誘導劑:methylisobutylxanthine,3-異丁基-1-甲基黃嘌呤;dexamethasone,地塞米松;
山東師范大學碩士學位論文8圖1-3胰島素-PI3K-AKT信號通路圖[50]。胰島素與IR結(jié)合后,激活I(lǐng)R的酪氨酸激酶活性,進而磷酸化IRS。IRS上的酪氨酸位點結(jié)合PI3K,PI3K使PI磷酸化為PIP3。PIP3與PDK作用,磷酸化AKT的Thr308殘基。AKT活化后繼續(xù)在Ser/Thr殘基處磷酸化其他底物。2.4DFAT細胞DFAT細胞來源于成熟脂肪細胞去分化。DFAT細胞重新獲得脂肪細胞干性并可在不同誘導劑的作用下誘導形成不同類型的細胞,如成熟脂肪細胞、成骨細胞、軟骨細胞等,應用前景較廣闊[55]。目前,研究人員已經(jīng)從人、小鼠、大鼠、豬、兔、牛和貓中獲得了DFAT細胞[56]。與其他成體干細胞相比,DFAT細胞具有豐度高、易于擴大以及移植后免疫反應性低等優(yōu)點[57]。3自噬與脂肪細胞分化及去分化3.1自噬3.1.1自噬的定義、過程巨自噬(以下簡稱自噬)是一種非選擇性溶酶體途徑,是細胞內(nèi)的“垃圾清除站”。自噬包括初始化、囊泡伸長、囊泡完成、融合和降解等步驟[58](圖1-4)。3.1.2自噬的分類自噬分為巨自噬、微自噬以及分子伴侶介導的自噬(圖1-5)。微自噬是通過溶酶體膜內(nèi)陷將待降解物質(zhì)消化分解的一種方式。在分子伴侶介導的自噬中,待降解蛋白必須有可以識別Hsc70的特定肽序列,待降解蛋白與Hsc70形成伴侶
【參考文獻】:
期刊論文
[1]3T3-L1前脂肪細胞分化過程中自噬的發(fā)生與線粒體數(shù)目的改變[J]. 張許,林海燕,尹業(yè),韓曉,程光. 南京醫(yī)科大學學報(自然科學版). 2015(12)
[2]Dedifferentiated fat cells: A cell source for regenerative medicine[J]. Medet Jumabay,Kristina I Bostr?m. World Journal of Stem Cells. 2015(10)
碩士論文
[1]自噬在胰島素介導的3T3-L1脂肪細胞去分化中的作用機制[D]. 郭聰聰.山東師范大學 2019
[2]胰島素信號對不同基因型小鼠ADSCs成脂后去分化的影響[D]. 葉玲敏.山東師范大學 2016
本文編號:3435880
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