探討自噬在3T3-L1細(xì)胞棕色化中的作用機(jī)制
發(fā)布時(shí)間:2021-12-19 17:12
白色脂肪細(xì)胞的過度肥大和增殖,是導(dǎo)致肥胖及其相關(guān)代謝疾病的病理基礎(chǔ)。通過白色脂肪細(xì)胞棕色化將白色脂肪細(xì)胞轉(zhuǎn)變成米色脂肪細(xì)胞,由主司儲(chǔ)能轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)熱的特性,是防治超重和肥胖癥的策略之一。本實(shí)驗(yàn)室既往研究表明,抑制胰島素-PI3K-AKT信號(hào)通路不僅可顯著抑制人和小鼠白色前脂肪細(xì)胞成脂分化,促進(jìn)白色成熟脂肪細(xì)胞去分化,還可顯著抑制人和小鼠前脂肪細(xì)胞棕色化成脂。國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn),自噬在白色前脂肪細(xì)胞成脂分化及去分化過程中起著重要的調(diào)控作用,且自噬同成脂分化的關(guān)鍵連接點(diǎn)是mTOR。那么,自噬在白色前脂肪細(xì)胞棕色化過程中又起到怎樣的調(diào)控作用呢?我們假設(shè):自噬參與并通過PI3K-AKT-mTOR信號(hào)通路調(diào)控白色前脂肪細(xì)胞棕色化。為驗(yàn)證此假設(shè),我們?cè)O(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn),以期初步明確自噬調(diào)控白色前脂肪細(xì)胞棕色化的分子機(jī)制。本文選用3T3-L1小鼠成纖維細(xì)胞系為實(shí)驗(yàn)材料,采用“棕色雞尾酒法”誘導(dǎo)其棕色化成脂分化,共誘導(dǎo)8天,同時(shí)使用不同藥物進(jìn)行干預(yù),共設(shè)置7組,分別為未誘導(dǎo)組(只添加完全生長培養(yǎng)基CGM)、單純棕色化誘導(dǎo)組(只添加棕色化誘導(dǎo)培養(yǎng)基CBIM))、棕色化誘導(dǎo)并胰島素信號(hào)抑制組(CBIM+OSI-906)...
【文章來源】:山東師范大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:108 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
WAC形態(tài)特征
山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文12圖1-2WAC主要合成分泌的脂肪因子。瘦素,脂聯(lián)素,抵抗素,腫瘤壞死因子-α,白細(xì)胞介素-6,纖溶酶原激活物抑制劑-1(PAI-1),血管緊張素原(AGT),鋅α2糖蛋白(ZAG),視黃醇結(jié)合蛋白-4(RBP-4),趨化素(Chemerin)等[13]。Figure1-2WACmainlysynthesizessecretedadipokine.Leptin,adiponectin,resistin,tumornecrosisfactor-alpha,interleukin-6,plasminogenactivatorinhibitor-1(PAI-1),angiotensingen(AGT),zinc-2glycoprotein(ZAG),retinolbindingprotein-4(RBP-4),chemokine(Chemerin),etal[13].除了WAT可以分泌激素,提供緩沖以保護(hù)器官和骨骼之外,其主要功能是響應(yīng)于生物體的營養(yǎng)狀態(tài)來平衡脂肪的生成和分解[14]。WAT在哺乳動(dòng)物體內(nèi)有兩種形式存在,分別是皮下WAT(subcutaneousWAT,sWAT)和內(nèi)臟WAT(epididymalWAT,eWAT)。sWAT位于腹腔內(nèi),主要分布在皮下及散布在骨骼肌中的肌肉內(nèi)可提供隔熱保暖。eWAT分布在主要分布在內(nèi)部器官(例如胃,肝,腸和腎)周圍并起到緩沖及保護(hù)器官的作用。相較于WAC,BAC在體內(nèi)的含量較少,那么除此之外,BAC還有哪些不同之處呢?1.2棕色脂肪細(xì)胞1.2.1起源大多數(shù)BAC來自胚胎中胚層的前體細(xì)胞,這些前體細(xì)胞也會(huì)產(chǎn)生骨骼肌細(xì)胞和WAC亞群,但WAC和BAC來源于不同的間充質(zhì)干細(xì)胞譜系[15]。BAC衍生自肌源性因子5(myogenicfactor5,Myf5)陽性前體而WAC和米色脂肪細(xì)胞均來源于Myf5陰性前體。由于米色脂肪細(xì)胞同WAC來源自相同譜系,所以在外界刺激下可以互相轉(zhuǎn)化(圖1-3)[16,17]。
山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文13圖1-3脂肪細(xì)胞的起源。BAC與骨骼肌細(xì)胞共同起源于Myf5+,WAC與米色脂肪細(xì)胞共同起源于Myf5-,米色脂肪細(xì)胞也可以在去甲腎上腺素的刺激下從白色前脂肪細(xì)胞中發(fā)育而來[16]。Figure1-3Originofadipocytecells.BACandskeletalmusclecellsoriginatefromMyf5+,WACandbeigefatcellsfromMyf5-,andbeigeadipocytecellscanalsodevelopfromwhitepre-adipocytecellsstimulatedbynoradrenaline[16].1.2.2形態(tài)與功能BAC主要形態(tài)特征是胞質(zhì)內(nèi)含有多房性小脂肪滴,這增加了脂滴表面積,促進(jìn)代謝產(chǎn)物與線粒體的交換。此外,細(xì)胞表面密布交感神經(jīng)纖維和毛細(xì)血管,允許有效地將氧氣和底物輸送至BAC,并將此產(chǎn)生的熱量傳遞至其他部位所利用(圖1-4)[2]。相較于WAC,BAC中的線粒體含量要高得多,且線粒體內(nèi)膜中含有高濃度的解偶聯(lián)蛋白1(uncoupingprotenin1,UCP1)。當(dāng)UCP1被激活時(shí)部分地消散了氧化磷酸化產(chǎn)生的質(zhì)子梯度,使膜電位降低并導(dǎo)致底物氧化水平升高,從而將脂質(zhì)和葡萄糖的化學(xué)能以熱能的形式釋放,以滿足代謝的能量需求[18-20]。所以,不同于WAC貯存能量的作用,BAC的主要功能是通過非顫栗性產(chǎn)熱來消耗能量,維持體溫,且對(duì)胰島素抵抗、肥胖等不良影響起到一定的抵抗作用。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路與自噬及腫瘤的關(guān)系[J]. 舒婷,萬福生. 中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào). 2016(11)
[2]3T3-L1前脂肪細(xì)胞分化過程中自噬的發(fā)生與線粒體數(shù)目的改變[J]. 張?jiān)S,林海燕,尹業(yè),韓曉,程光. 南京醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(12)
[3]Distinction of white,beige and brown adipocytes derived from mesenchymal stem cells[J]. Anna Park,Won Kon Kim,Kwang-Hee Bae. World Journal of Stem Cells. 2014(01)
碩士論文
[1]自噬在胰島素介導(dǎo)的3T3-L1脂肪細(xì)胞去分化中的作用機(jī)制[D]. 郭聰聰.山東師范大學(xué) 2019
[2]胰島素信號(hào)影響小鼠和人脂肪干細(xì)胞棕色化及其機(jī)制探討[D]. 黃坤.山東師范大學(xué) 2018
本文編號(hào):3544747
【文章來源】:山東師范大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:108 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
WAC形態(tài)特征
山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文12圖1-2WAC主要合成分泌的脂肪因子。瘦素,脂聯(lián)素,抵抗素,腫瘤壞死因子-α,白細(xì)胞介素-6,纖溶酶原激活物抑制劑-1(PAI-1),血管緊張素原(AGT),鋅α2糖蛋白(ZAG),視黃醇結(jié)合蛋白-4(RBP-4),趨化素(Chemerin)等[13]。Figure1-2WACmainlysynthesizessecretedadipokine.Leptin,adiponectin,resistin,tumornecrosisfactor-alpha,interleukin-6,plasminogenactivatorinhibitor-1(PAI-1),angiotensingen(AGT),zinc-2glycoprotein(ZAG),retinolbindingprotein-4(RBP-4),chemokine(Chemerin),etal[13].除了WAT可以分泌激素,提供緩沖以保護(hù)器官和骨骼之外,其主要功能是響應(yīng)于生物體的營養(yǎng)狀態(tài)來平衡脂肪的生成和分解[14]。WAT在哺乳動(dòng)物體內(nèi)有兩種形式存在,分別是皮下WAT(subcutaneousWAT,sWAT)和內(nèi)臟WAT(epididymalWAT,eWAT)。sWAT位于腹腔內(nèi),主要分布在皮下及散布在骨骼肌中的肌肉內(nèi)可提供隔熱保暖。eWAT分布在主要分布在內(nèi)部器官(例如胃,肝,腸和腎)周圍并起到緩沖及保護(hù)器官的作用。相較于WAC,BAC在體內(nèi)的含量較少,那么除此之外,BAC還有哪些不同之處呢?1.2棕色脂肪細(xì)胞1.2.1起源大多數(shù)BAC來自胚胎中胚層的前體細(xì)胞,這些前體細(xì)胞也會(huì)產(chǎn)生骨骼肌細(xì)胞和WAC亞群,但WAC和BAC來源于不同的間充質(zhì)干細(xì)胞譜系[15]。BAC衍生自肌源性因子5(myogenicfactor5,Myf5)陽性前體而WAC和米色脂肪細(xì)胞均來源于Myf5陰性前體。由于米色脂肪細(xì)胞同WAC來源自相同譜系,所以在外界刺激下可以互相轉(zhuǎn)化(圖1-3)[16,17]。
山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文13圖1-3脂肪細(xì)胞的起源。BAC與骨骼肌細(xì)胞共同起源于Myf5+,WAC與米色脂肪細(xì)胞共同起源于Myf5-,米色脂肪細(xì)胞也可以在去甲腎上腺素的刺激下從白色前脂肪細(xì)胞中發(fā)育而來[16]。Figure1-3Originofadipocytecells.BACandskeletalmusclecellsoriginatefromMyf5+,WACandbeigefatcellsfromMyf5-,andbeigeadipocytecellscanalsodevelopfromwhitepre-adipocytecellsstimulatedbynoradrenaline[16].1.2.2形態(tài)與功能BAC主要形態(tài)特征是胞質(zhì)內(nèi)含有多房性小脂肪滴,這增加了脂滴表面積,促進(jìn)代謝產(chǎn)物與線粒體的交換。此外,細(xì)胞表面密布交感神經(jīng)纖維和毛細(xì)血管,允許有效地將氧氣和底物輸送至BAC,并將此產(chǎn)生的熱量傳遞至其他部位所利用(圖1-4)[2]。相較于WAC,BAC中的線粒體含量要高得多,且線粒體內(nèi)膜中含有高濃度的解偶聯(lián)蛋白1(uncoupingprotenin1,UCP1)。當(dāng)UCP1被激活時(shí)部分地消散了氧化磷酸化產(chǎn)生的質(zhì)子梯度,使膜電位降低并導(dǎo)致底物氧化水平升高,從而將脂質(zhì)和葡萄糖的化學(xué)能以熱能的形式釋放,以滿足代謝的能量需求[18-20]。所以,不同于WAC貯存能量的作用,BAC的主要功能是通過非顫栗性產(chǎn)熱來消耗能量,維持體溫,且對(duì)胰島素抵抗、肥胖等不良影響起到一定的抵抗作用。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路與自噬及腫瘤的關(guān)系[J]. 舒婷,萬福生. 中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào). 2016(11)
[2]3T3-L1前脂肪細(xì)胞分化過程中自噬的發(fā)生與線粒體數(shù)目的改變[J]. 張?jiān)S,林海燕,尹業(yè),韓曉,程光. 南京醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(12)
[3]Distinction of white,beige and brown adipocytes derived from mesenchymal stem cells[J]. Anna Park,Won Kon Kim,Kwang-Hee Bae. World Journal of Stem Cells. 2014(01)
碩士論文
[1]自噬在胰島素介導(dǎo)的3T3-L1脂肪細(xì)胞去分化中的作用機(jī)制[D]. 郭聰聰.山東師范大學(xué) 2019
[2]胰島素信號(hào)影響小鼠和人脂肪干細(xì)胞棕色化及其機(jī)制探討[D]. 黃坤.山東師范大學(xué) 2018
本文編號(hào):3544747
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