本文關(guān)鍵詞：RNA結(jié)合蛋白QKI在脂肪細(xì)胞分化中的作用研究　出處：《第四軍醫(yī)大學(xué)》2015年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：肥胖是嚴(yán)重影響人類健康的五大流行病之一。大量研究表明,肥胖與糖尿病、冠心病、高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化及某些腫瘤(如乳腺癌、子宮內(nèi)膜癌)等疾病有關(guān)。肥胖的人由于脂質(zhì)過度堆積,使得脂肪細(xì)胞過度增殖和肥大,導(dǎo)致脂肪組織功能失調(diào),游離脂肪酸增多,而巨噬細(xì)胞也會(huì)侵入到脂肪組織中,從而最終引起胰島素抵抗,2型糖尿病等代謝性疾病的發(fā)生。因此對(duì)脂肪細(xì)胞的分化進(jìn)行研究,有助于闡明肥胖發(fā)生的機(jī)制,并為有效地治療其相關(guān)并發(fā)癥提供生物學(xué)基礎(chǔ)。在激素等激活因子的作用下,前體脂肪細(xì)胞可以轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒旆只闹炯?xì)胞。一般我們將脂肪細(xì)胞分化分為兩個(gè)部分:第一個(gè)部分為多潛能的干細(xì)胞轉(zhuǎn)化形成為前體脂肪細(xì)胞(adipocyte commitment);第二個(gè)部分為前體脂肪細(xì)胞終末分化為成熟的脂肪細(xì)胞(terminal differentiation)。以往研究影響脂肪細(xì)胞分化的分子多集中于轉(zhuǎn)錄因子,如PPARγ和C/EBPα。研究表明轉(zhuǎn)錄因子PPARγ和C/EBPα是影響脂肪細(xì)胞分化的開關(guān)基因。近來許多研究表明轉(zhuǎn)錄后調(diào)控在脂肪細(xì)胞分化中也起著非常重要的作用。如mi R-130,mi R-27和mi R-378可以調(diào)控成脂分化基因以及脂類合成基因來影響脂肪分化;RNA結(jié)合蛋白Hu R可以通過靶向C/EBPβ而調(diào)控脂肪細(xì)胞的分化。這些結(jié)果都說明轉(zhuǎn)錄后調(diào)控在脂肪細(xì)胞分化中也扮演著重要的角色,對(duì)這類分子在脂肪細(xì)胞分化中的作用進(jìn)行探索和驗(yàn)證,有利于進(jìn)一步闡明脂肪分化的分子機(jī)制。RNA結(jié)合蛋白QKI是STAR家族成員之一。Qk基因可以編碼多種蛋白,而主要的有三種,分別命名為QKI5、QKI6和QKI7。以往的研究表明QKI參與血管和神經(jīng)的分化和發(fā)育。我們實(shí)驗(yàn)室的研究也表明,QKI參與了結(jié)腸上皮的分化過程以及巨噬細(xì)胞的分化過程。近年還有研究表明,QKI還參與了肌肉細(xì)胞的分化。生物信息學(xué)顯示QKI能夠調(diào)節(jié)FASN、COX2、SCD1以及FABP4等與脂肪分化和脂類合成密切相關(guān)的分子,提示QKI可能在脂肪細(xì)胞分化過程中發(fā)揮重要的功能�！灸康摹竣偬接慟KI在脂肪細(xì)胞及脂肪組織中的表達(dá)情況以及在脂肪細(xì)胞分化過程中的表達(dá)規(guī)律,初步建立QKI的表達(dá)與脂肪細(xì)胞分化的相關(guān)關(guān)系;②探討QKI是否參與多潛能的干細(xì)胞以及前體脂肪細(xì)胞向成熟脂肪細(xì)胞分化的過程;③闡明QKI參與調(diào)控脂肪細(xì)胞分化過程的分子機(jī)制�！痉椒ê徒Y(jié)果】①首先利用Western Blot、Q-PCR以及免疫熒光的方法分別在基因水平及蛋白水平檢測(cè)了QKI在多潛能的干細(xì)胞C3H10T1/2和前體脂肪細(xì)胞3T3-L1中的表達(dá)情況。結(jié)果顯示,QKI在這兩種未分化的細(xì)胞中都有表達(dá),并且在多潛能的干細(xì)胞C3H10T1/2中的表達(dá)量更高。此外,我們的結(jié)果還顯示,C3H10T1/2和3T3-L1向成熟脂肪細(xì)胞的分化過程中QKI的表達(dá)逐漸升高。②利用慢病毒感染的方式成功建立了QKI過表達(dá)以及干涉的C3H10T1/2穩(wěn)轉(zhuǎn)細(xì)胞系。Western Blot和Q-PCR檢測(cè),發(fā)現(xiàn)QKI5和QKI6以及sh QKI5和sh QKI6在C3H10T1/2細(xì)胞中成功表達(dá),并且過表達(dá)和干涉的作用效率都很高。③Western Blot和Q-PCR檢測(cè)結(jié)果表明QKI5的過表達(dá)使得QKI6的表達(dá)升高,說明QKI5對(duì)QKI6的表達(dá)有促進(jìn)作用。并且發(fā)現(xiàn)干涉掉QKI5以后QKI6的表達(dá)顯著降低,這與QKI5的過表達(dá)促進(jìn)QKI6的表達(dá)相一致。進(jìn)一步說明QKI5的表達(dá)是QKI6表達(dá)的前提,如果QKI5不表達(dá)QKI6也就不表達(dá)。④QKI的過表達(dá)促進(jìn)了多潛能干細(xì)胞C3H10T1/2向脂肪細(xì)胞的分化;而將QKI干涉以后,脂肪細(xì)胞的分化明顯受到了抑制,無論是針對(duì)QKI5的干涉,還是針對(duì)QKI6的干涉,這種抑制作用都非常明顯。同時(shí),干涉QKI也抑制了前體脂肪細(xì)胞3T3-L1的成脂分化。⑤基因芯片分析、Western Blot以及Q-PCR的結(jié)果表明,干涉QKI抑制了脂肪特異性基因的表達(dá)。比如Pparg、Cebpa、Fabp4及Adipo Q等。⑥利用Affymetrix基因芯片分析以及Q-PCR檢測(cè)發(fā)現(xiàn)QKI knockdown抑制了C3H10T1/2細(xì)胞胞外基質(zhì)(ECM)基因——編碼Ⅱ型膠原α1鏈的Col2a1基因以及編碼彈性蛋白的Eln基因的表達(dá),促進(jìn)了編碼基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)的基因Mmp3、Mmp13、Mmp16的表達(dá)。⑦Affymetrix基因芯片分析以及Q-PCR和Western Blot檢測(cè)的結(jié)果表明干涉QKI抑制了多潛能干細(xì)胞C3H10T1/2的BMP信號(hào)通路,抑制了前體脂肪細(xì)胞3T3-L1的PI3K-AKT信號(hào)通路�！窘Y(jié)論】通過本課題的研究,我們首次發(fā)現(xiàn)RNA結(jié)合蛋白QKI參與了脂肪細(xì)胞分化的進(jìn)程,并闡明了其調(diào)控機(jī)制。首先,我們發(fā)現(xiàn)RNA結(jié)合蛋白QKI的表達(dá)在脂肪細(xì)胞分化過程中逐漸升高;其次,發(fā)現(xiàn)QKI異構(gòu)體QKI5和QKI6都能夠促進(jìn)脂肪細(xì)胞分化以及脂肪特異性基因的表達(dá);最后,發(fā)現(xiàn)QKI可以調(diào)控某些細(xì)胞外基質(zhì)相關(guān)分子,并且闡明了QKI通過BMP及PI3K-AKT信號(hào)通路對(duì)脂肪細(xì)胞分化進(jìn)行調(diào)控的分子機(jī)制。
【學(xué)位授予單位】：第四軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R589.2

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