人源膽固醇吸收蛋白NPC1L1對小鼠肝臟脂代謝和肝細胞自噬的影響研究
發(fā)布時間：2022-01-26 21:06
尼曼匹克C1型L1（Niemann-Pick C1 like 1,NPC1L1）蛋白是一個由1322個氨基酸組成的跨膜蛋白,其主要分布在哺乳動物的腸上皮細胞的頂端以介導(dǎo)腸內(nèi)膽固醇的吸收,是哺乳動物維持機體膽固醇代謝平衡的重要蛋白之一。研究發(fā)現(xiàn),人體的NPC1L1蛋白由NPC1L1基因編碼,它除了在腸道表達以外,也表達在肝臟中,但其并不在小鼠肝臟中表達。文獻報道肝臟NPC1L1蛋白與膽汁膽固醇重吸收密切相關(guān)。在此基礎(chǔ)上,為了進一步在動物活體上研究肝臟NPC1L1的功能,本研究將人的NPC1L1蛋白表達在高膽固醇血癥和酒精肝兩種疾病模型小鼠的肝臟中,不僅研究肝臟NPC1L1蛋白的基本功能,還探究其與這兩種疾病的潛在聯(lián)系。另外,本研究還對NPC1L1蛋白與肝細胞自噬活動的關(guān)系進行了探究。主要分為以下幾個部分:一、為了研究是否血清膽固醇濃度升高（高膽固醇血癥）會影響肝臟NPC1L1蛋白的功能。本研究將NPC1L1蛋白表達在低密度脂蛋白受體缺失小鼠（LDLR-/-）的肝臟,來研究高膽固醇血癥下此蛋白的功能。與野生型小鼠相比,LDLR-/-小鼠在飼喂高膽固醇日糧后血液膽固醇升高更顯著,可模擬人高膽...
【文章來源】：西北農(nóng)林科技大學陜西省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：134 頁
【學位級別】：博士
【圖文】：
膽固醇的結(jié)構(gòu)（摘自lipidlibrary.aocs.org）
3圖1-2膽固醇與植物甾醇（谷甾醇）的結(jié)構(gòu)（摘自(Howles,2016)）Figure1-2Structureofcholesterolandsitostanol如果細胞膜缺失膽固醇，細胞膜會由流體狀態(tài)的不飽和脂類組成，這種大量脂鏈的紊亂構(gòu)成一個液體混亂狀態(tài)。因此膽固醇有維持細胞膜內(nèi)狀態(tài)穩(wěn)定的作用。相比之下，雙分子層如果由更多飽和脂類構(gòu)成，將更傾向變成固體狀態(tài)而不是液體狀態(tài)(Veatch&Keller,2005;Marsh,2009;Feigenson,2009)。因此膽固醇能促進有序液體狀態(tài)溫度范圍和甾醇濃度的穩(wěn)定。進一步，膜內(nèi)高膽固醇濃度降低了膜的通透性，這些影響了膜內(nèi)脂類組成排列和功能。膽固醇也在膜的側(cè)向構(gòu)成和自由分布以及與膜蛋白相互作用的因素分配方面有重要作用，從而調(diào)節(jié)很多的膜蛋白活性。一些膜蛋白與膽固醇結(jié)合，這些膜蛋白參與細胞膽固醇穩(wěn)態(tài)或者被稱為固醇敏感區(qū)（Sterol-sensingdomain,SSD）的保守區(qū)域轉(zhuǎn)運。另外，膽固醇還和形成質(zhì)膜的鞘磷脂形成脂筏-一種細胞功能重要單位。這一結(jié)合出現(xiàn)于膽固醇合成和鞘磷脂尤其是神經(jīng)鞘磷脂合成階段，膽固醇可以調(diào)節(jié)膜功能和成分。膽固醇和神經(jīng)酰胺的相互作用對于皮膚的阻隔作用十分重要(DiNardo,Wertz,Gianneti,&Seidenari,1998)。與其他脂類相比，膽固醇可以在雙膜片層結(jié)構(gòu)間迅速反轉(zhuǎn)，其發(fā)生機理并不清楚。一些模型認為膽固醇處于外層，另一些則認為膽固醇處于細胞膜內(nèi)層，例如在人類紅細胞中，這一事實說明膽固醇促進膜的反向彎曲，可能對內(nèi)吞作用時的膜融合起重要作用。其他決定膽固醇分布的膜組件是如何維持其成分差異呢？對于蛋白質(zhì)來說是通過分子識別機制，這一特點眾所周知。比如膽固醇與G蛋白受體關(guān)系密切，例如對β2-腎上腺素受體、視網(wǎng)膜紫質(zhì)和鈉鉀泵三磷酸腺苷酶的穩(wěn)定和功能有重要作用。對于脂類卻不是如此。不同的脂質(zhì)成分積極參?
西北農(nóng)林科技大學博士學位論文41.1.2膽固醇的生物合成哺乳動物主要依靠膽固醇的內(nèi)源性生物合成來滿足機體需求的，人體約有一半的膽固醇是合成的（約700mg/天），其中肝臟和小腸占10%，剩余的膽固醇主要從飲食中獲齲許多的無脊椎動物（昆蟲，甲殼綱和一些軟體類）不能合成膽固醇，只能從食物中獲得，例如大鰲蝦必須從外界獲得膽固醇來合成性激素(Chen,1993)。還有的物種可以把植物固醇如β-谷甾醇轉(zhuǎn)變?yōu)槟懝檀?Ikekawa,Morisaki,&Fujimoto,1993)。一些原核生物也是從外界獲取膽固醇，當然其中有些是從真核宿主直接獲得。自20世紀80年代，科學家就發(fā)現(xiàn)膽固醇的生物合成通路是由超過40個胞漿蛋白和膜蛋白參與的復(fù)雜通路，而且此通路可被終產(chǎn)物膽固醇或其氧化形衍生物所反饋調(diào)節(jié)，編碼關(guān)鍵酶的基因被克隆后，證實了對這些酶轉(zhuǎn)錄水平或轉(zhuǎn)錄后水平的控制。如今對調(diào)控機理的解釋已經(jīng)處于分子水平，但是對于膽固醇是如何引出所有的調(diào)控并不完全清楚，另外，證據(jù)顯示膽固醇的前體和代謝產(chǎn)物可能作為生物活性信號分子。圖1-2膽固醇代謝概況（摘自lipidlibrary.aocs.org）Figure1-2Cholesterolmetabolismsummary圖1-2是哺乳動物膽固醇生物代謝轉(zhuǎn)移通路的概述圖(Liscum&Munn,1999)。膽固醇是以乙酰輔酶A（Acetyl-CoA，AC）為原料通過類異戊二烯通路合成的，這一通路中至少有四種酶參與了生物合成通路，這些酶可被細胞內(nèi)產(chǎn)物（膽固醇）水平反饋
【參考文獻】：
期刊論文
[1]小檗堿與吳茱萸堿配伍對高膽固醇血癥大鼠小腸ACAT2、ApoB48和NPC1L1表達的影響[J]. 周昕,魏宏,沈濤,魏江平,任佳月,倪恒凡. 中成藥. 2017(10)
[2]以NPC1L1為靶點治療膽固醇結(jié)石的研究進展[J]. 陳露露,周宏灝,歐陽冬生. 中國臨床藥理學與治療學. 2015(06)
[3]根皮苷通過下調(diào)小腸NPC1L1和HMG-CoA還原酶表達降低血液膽固醇水平[J]. 申婷婷,劉素穩(wěn),趙江,汪名春,常志勇,王浩. 食品科學. 2014(17)
[4]Biliary cholesterol secretion: More than a simple ABC[J]. Arne Dikkers,Uwe JF Tietge. World Journal of Gastroenterology. 2010(47)
博士論文
[1]膽固醇轉(zhuǎn)運蛋白NPC1L1對結(jié)直腸癌細胞增殖的調(diào)控作用及分子機制研究[D]. 雷舜.第三軍醫(yī)大學 2016
本文編號：3611166
【文章來源】：西北農(nóng)林科技大學陜西省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：134 頁
【學位級別】：博士
【圖文】：
膽固醇的結(jié)構(gòu)（摘自lipidlibrary.aocs.org）
3圖1-2膽固醇與植物甾醇（谷甾醇）的結(jié)構(gòu)（摘自(Howles,2016)）Figure1-2Structureofcholesterolandsitostanol如果細胞膜缺失膽固醇，細胞膜會由流體狀態(tài)的不飽和脂類組成，這種大量脂鏈的紊亂構(gòu)成一個液體混亂狀態(tài)。因此膽固醇有維持細胞膜內(nèi)狀態(tài)穩(wěn)定的作用。相比之下，雙分子層如果由更多飽和脂類構(gòu)成，將更傾向變成固體狀態(tài)而不是液體狀態(tài)(Veatch&Keller,2005;Marsh,2009;Feigenson,2009)。因此膽固醇能促進有序液體狀態(tài)溫度范圍和甾醇濃度的穩(wěn)定。進一步，膜內(nèi)高膽固醇濃度降低了膜的通透性，這些影響了膜內(nèi)脂類組成排列和功能。膽固醇也在膜的側(cè)向構(gòu)成和自由分布以及與膜蛋白相互作用的因素分配方面有重要作用，從而調(diào)節(jié)很多的膜蛋白活性。一些膜蛋白與膽固醇結(jié)合，這些膜蛋白參與細胞膽固醇穩(wěn)態(tài)或者被稱為固醇敏感區(qū)（Sterol-sensingdomain,SSD）的保守區(qū)域轉(zhuǎn)運。另外，膽固醇還和形成質(zhì)膜的鞘磷脂形成脂筏-一種細胞功能重要單位。這一結(jié)合出現(xiàn)于膽固醇合成和鞘磷脂尤其是神經(jīng)鞘磷脂合成階段，膽固醇可以調(diào)節(jié)膜功能和成分。膽固醇和神經(jīng)酰胺的相互作用對于皮膚的阻隔作用十分重要(DiNardo,Wertz,Gianneti,&Seidenari,1998)。與其他脂類相比，膽固醇可以在雙膜片層結(jié)構(gòu)間迅速反轉(zhuǎn)，其發(fā)生機理并不清楚。一些模型認為膽固醇處于外層，另一些則認為膽固醇處于細胞膜內(nèi)層，例如在人類紅細胞中，這一事實說明膽固醇促進膜的反向彎曲，可能對內(nèi)吞作用時的膜融合起重要作用。其他決定膽固醇分布的膜組件是如何維持其成分差異呢？對于蛋白質(zhì)來說是通過分子識別機制，這一特點眾所周知。比如膽固醇與G蛋白受體關(guān)系密切，例如對β2-腎上腺素受體、視網(wǎng)膜紫質(zhì)和鈉鉀泵三磷酸腺苷酶的穩(wěn)定和功能有重要作用。對于脂類卻不是如此。不同的脂質(zhì)成分積極參?
西北農(nóng)林科技大學博士學位論文41.1.2膽固醇的生物合成哺乳動物主要依靠膽固醇的內(nèi)源性生物合成來滿足機體需求的，人體約有一半的膽固醇是合成的（約700mg/天），其中肝臟和小腸占10%，剩余的膽固醇主要從飲食中獲齲許多的無脊椎動物（昆蟲，甲殼綱和一些軟體類）不能合成膽固醇，只能從食物中獲得，例如大鰲蝦必須從外界獲得膽固醇來合成性激素(Chen,1993)。還有的物種可以把植物固醇如β-谷甾醇轉(zhuǎn)變?yōu)槟懝檀?Ikekawa,Morisaki,&Fujimoto,1993)。一些原核生物也是從外界獲取膽固醇，當然其中有些是從真核宿主直接獲得。自20世紀80年代，科學家就發(fā)現(xiàn)膽固醇的生物合成通路是由超過40個胞漿蛋白和膜蛋白參與的復(fù)雜通路，而且此通路可被終產(chǎn)物膽固醇或其氧化形衍生物所反饋調(diào)節(jié)，編碼關(guān)鍵酶的基因被克隆后，證實了對這些酶轉(zhuǎn)錄水平或轉(zhuǎn)錄后水平的控制。如今對調(diào)控機理的解釋已經(jīng)處于分子水平，但是對于膽固醇是如何引出所有的調(diào)控并不完全清楚，另外，證據(jù)顯示膽固醇的前體和代謝產(chǎn)物可能作為生物活性信號分子。圖1-2膽固醇代謝概況（摘自lipidlibrary.aocs.org）Figure1-2Cholesterolmetabolismsummary圖1-2是哺乳動物膽固醇生物代謝轉(zhuǎn)移通路的概述圖(Liscum&Munn,1999)。膽固醇是以乙酰輔酶A（Acetyl-CoA，AC）為原料通過類異戊二烯通路合成的，這一通路中至少有四種酶參與了生物合成通路，這些酶可被細胞內(nèi)產(chǎn)物（膽固醇）水平反饋
【參考文獻】：
期刊論文
[1]小檗堿與吳茱萸堿配伍對高膽固醇血癥大鼠小腸ACAT2、ApoB48和NPC1L1表達的影響[J]. 周昕,魏宏,沈濤,魏江平,任佳月,倪恒凡. 中成藥. 2017(10)
[2]以NPC1L1為靶點治療膽固醇結(jié)石的研究進展[J]. 陳露露,周宏灝,歐陽冬生. 中國臨床藥理學與治療學. 2015(06)
[3]根皮苷通過下調(diào)小腸NPC1L1和HMG-CoA還原酶表達降低血液膽固醇水平[J]. 申婷婷,劉素穩(wěn),趙江,汪名春,常志勇,王浩. 食品科學. 2014(17)
[4]Biliary cholesterol secretion: More than a simple ABC[J]. Arne Dikkers,Uwe JF Tietge. World Journal of Gastroenterology. 2010(47)
博士論文
[1]膽固醇轉(zhuǎn)運蛋白NPC1L1對結(jié)直腸癌細胞增殖的調(diào)控作用及分子機制研究[D]. 雷舜.第三軍醫(yī)大學 2016
本文編號：3611166
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