本文關(guān)鍵詞：激活棕色脂肪冷敏感通道（TRPM8）預(yù)防肥胖的機(jī)制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：背景和目的:隨著生活水平的逐步提高,世界范圍內(nèi)肥胖人群數(shù)量正在不斷擴(kuò)大。肥胖主要是由于能量的攝入大于消耗所致,因此有效地消耗能量對(duì)防治肥胖至關(guān)重要。人體內(nèi)存在兩種脂肪組織,一種為主要負(fù)責(zé)能量儲(chǔ)存的白色脂肪組織(White Adipose Tissue,WAT),另一種為主要負(fù)責(zé)能量消耗的棕色脂肪組織(Brown Adipose Tissue,BAT)。近年發(fā)現(xiàn)BAT除存在嚙齒類動(dòng)物和嬰兒體內(nèi),在成人體內(nèi)也發(fā)現(xiàn)具有功能的BAT。慢性寒冷刺激可激活BAT中的線粒體解耦連蛋白1(Uncoupling Protein 1,UCP1)促進(jìn)產(chǎn)熱增加,減少脂肪的堆積。因此,激活棕色脂肪產(chǎn)熱增加的策略及其分子機(jī)制的研究對(duì)防治肥胖有重要的意義。哺乳動(dòng)物體內(nèi)存在多種感受外界溫度變化的溫度敏感性瞬時(shí)受體電位通道(Thermosensitive Transient Receptor Potential,Thermo-TRP)。其中,瞬時(shí)受體電位通道M8亞型(TRPM8)能被低溫(27°C)和薄荷醇所激活,也被稱為“冷通道”。TRPM8是一種非選擇性陽離子通道,對(duì)Ca2+和Na+等陽離子敏感,廣泛表達(dá)在溫度和疼痛感覺神經(jīng)元。近年研究發(fā)現(xiàn)在小鼠棕色脂肪中也有TRPM8表達(dá),TRPM8基因敲除小鼠對(duì)寒冷刺激不敏感,說明TRPM8對(duì)感知外界溫度起到重要作用。薄荷醇是常用的調(diào)味品和添加劑,也是TRPM8天然的激動(dòng)劑。我們既往研究發(fā)現(xiàn)在血管組織也存在TRPM8表達(dá),薄荷醇激活血管TRPM8可抑制血管收縮,降低血壓。據(jù)報(bào)道棕色脂肪組織也有TRPM8表達(dá),但其生理意義還不清楚。因此,我們推測激活棕色脂肪TRPM8可能與能量代謝和產(chǎn)熱增加有關(guān)。棕色脂肪的線粒體UCP1在氧化呼吸鏈解偶聯(lián)中發(fā)揮重要作用,與棕色脂肪產(chǎn)熱有關(guān)。因此,我們提出理論假設(shè),薄荷醇通過激活TRPM8通過細(xì)胞內(nèi)Ca2+變化影響UCP1及其相關(guān)分子的表達(dá),促進(jìn)棕色脂肪產(chǎn)熱增加,從而預(yù)防肥胖。為了驗(yàn)證上述理論假設(shè),本研究分為三部分進(jìn)行。第一部分:通過蛋白免疫印跡和免疫熒光染色證實(shí)TRPM8及UCP1在小鼠棕色脂肪組織和棕色脂肪細(xì)胞的表達(dá),明確其分布以及薄荷醇干預(yù)對(duì)其表達(dá)的影響。通過檢測薄荷醇激活棕色脂肪細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度([ca2+]i)變化,明確棕色脂肪細(xì)胞上的trpm8通道是否具有功能。第二部分:通過長期薄荷醇干預(yù)c57/bl6j野生型小鼠和trpm8基因敲除型小鼠,觀察trpm8激活后對(duì)小鼠自主活動(dòng)度、核心體溫、動(dòng)態(tài)心率及體重等能量代謝相關(guān)表型的影響。通過建立高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖小鼠模型,證實(shí)長期薄荷醇干預(yù)對(duì)肥胖小鼠能量代謝及糖耐量的影響。進(jìn)一步證實(shí)trpm8在調(diào)節(jié)棕色脂肪產(chǎn)熱中的關(guān)鍵作用。第三部分:通過對(duì)介導(dǎo)bat產(chǎn)熱的蛋白激酶(pka、ampk、pi3k)及調(diào)控bat增殖、分化轉(zhuǎn)錄因子(pgc-1,bmp7、pparγ)和棕色脂肪細(xì)胞內(nèi)[ca2+]i的干預(yù),闡明薄荷醇激活棕色脂肪trpm8調(diào)節(jié)ucp1產(chǎn)熱的具體機(jī)制。材料與方法:實(shí)驗(yàn)分為離體和在體兩部分。離體實(shí)驗(yàn)以原代培養(yǎng)的野生型小鼠(wt)和trpm8基因敲除小鼠棕色脂肪細(xì)胞為主要研究對(duì)象,探討薄荷醇對(duì)ucp1的激活作用及分子機(jī)制。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)以野生型小鼠、trpm8-/-和ucp1-/-小鼠為主要研究對(duì)象,分別進(jìn)行膳食飼料干預(yù),分為:普通飼料(chow)、普通+薄荷醇飼料(chow+m)、高脂飼料(hfd)和高脂+薄荷醇飼料(hfd+m)。膳食干預(yù)28周后進(jìn)行相應(yīng)生理生化指標(biāo)檢測,研究薄荷醇對(duì)小鼠體重、能量代謝及糖耐量的影響。實(shí)驗(yàn)方法:1.常規(guī)方法檢測小鼠體重、進(jìn)食量、大便排泄量、肛溫、糖耐量、胰島素耐量等情況。2.采用植入子無線遙測小鼠24h自主活動(dòng)度、核心體溫、動(dòng)態(tài)心率。3.采用蛋白免疫印跡法檢測野生型及基因敲除小鼠棕色脂肪組織和原代培養(yǎng)棕色脂肪細(xì)胞中trpm8、ucp1、pgc-1、ppka、pparγ和bmp7的蛋白表達(dá)。4.采用比率熒光成像系統(tǒng)檢測薄荷醇干預(yù)后野生型和基因敲除小鼠棕色脂肪細(xì)胞[ca2+]i的變化。5.采用小動(dòng)物呼吸檢測系統(tǒng)監(jiān)測小鼠靜息耗氧量。6.采用免疫熒光檢測技術(shù)觀察trpm8、ucp1在棕色脂肪組織及細(xì)胞中表達(dá)。7.采用免疫酶聯(lián)吸附技術(shù)檢測野生型小鼠血漿甲狀腺激素、胰島素水平等。結(jié)果:1.小鼠棕色脂肪細(xì)胞存在trpm8和ucp1表達(dá),且trpm8和ucp1共表達(dá)于棕色脂肪細(xì)胞。2.薄荷醇可以激活棕色脂肪細(xì)胞trpm8,促進(jìn)[ca2+]i增加,但trpm8-/-小鼠棕色脂肪細(xì)胞沒有明顯變化。3.薄荷醇干預(yù)WT小鼠棕色脂肪細(xì)胞可以劑量依賴性上調(diào)UCP1表達(dá),TRPM8-/-小鼠棕色脂肪細(xì)胞沒有明顯變化。4.長期薄荷醇干預(yù)明顯增加WT小鼠的24h自主活動(dòng)度、肛門溫度、24h核心體溫、氧耗量,但對(duì)TRPM8-/-小鼠沒有明顯影響。5.長期薄荷醇干預(yù)降低高脂飲食誘導(dǎo)肥胖WT小鼠體重,明顯增加其24h核心體溫、氧耗量,改善糖耐量及胰島素耐量,但對(duì)TRPM8-/-小鼠沒有明顯影響。6.長期薄荷醇干預(yù)增加WT小鼠和高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖WT小鼠棕色脂肪組織UCP1表達(dá),但對(duì)TRPM8-/-小鼠沒有明顯影響。7.長期薄荷醇干預(yù)對(duì)UCP1-/-小鼠的24h核心體溫沒有影響。8.長期薄荷醇干預(yù)對(duì)高脂飲食誘導(dǎo)肥胖WT小鼠24h自主活動(dòng)度、血漿胰島素水平、24h心率、甲狀腺激素水平?jīng)]有影響。9.長期薄荷醇干預(yù)不能影響小鼠攝食及排便量。10.長期薄荷醇干預(yù)不能影響小鼠棕色脂肪PGC-1、BMP7、PPARγ表達(dá)。11.薄荷醇促進(jìn)棕色脂肪細(xì)胞PKA磷酸化上調(diào)UCP1表達(dá)。12.給予鈣離子螯合劑可以明顯抑制薄荷醇對(duì)UCP1的調(diào)節(jié)作用,但β腎上腺素受體沒有此作用。結(jié)論:1.棕色脂肪細(xì)胞存在TRPM8表達(dá),薄荷醇激活小鼠棕色脂肪細(xì)胞TRPM8,增加棕色脂肪細(xì)胞內(nèi)[Ca2+]i,薄荷醇可上調(diào)UCP1表達(dá)。2.長期薄荷醇干預(yù)可以模擬TRPM8依賴的慢性寒冷刺激,增加小鼠24h核心體溫、基礎(chǔ)代謝及自主活動(dòng)。3.長期膳食薄荷醇干預(yù)可以預(yù)防野生型小鼠高脂飲食誘導(dǎo)肥胖和糖耐量異常。薄荷醇激活棕色脂肪TRPM8通過Ca2+依賴性PKA磷酸化調(diào)節(jié)UCP1表達(dá),促進(jìn)產(chǎn)熱增加。
【關(guān)鍵詞】：瞬時(shí)電位陽離子通道M8 線粒體解偶聯(lián)蛋白1 薄荷醇 棕色脂肪細(xì)胞 肥胖 寒冷應(yīng)激
【學(xué)位授予單位】：第三軍醫(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
【目錄】：

• 縮略語表5-8
• 英文摘要8-12
• 中文摘要12-15
• 第一章 前言15-19
• 第二章 TRPM8及UCP1在棕色脂肪細(xì)胞的表達(dá)19-34
• 2.1 材料和方法20-28
• 2.2 結(jié)果28-31
• 2.3 討論31-33
• 2.4 小結(jié)33-34
• 第三章 膳食薄荷醇激活TRPM8對(duì)小鼠能量代謝的影響34-60
• 3.1 薄荷醇激活TRPM8對(duì)小鼠產(chǎn)熱及自主活動(dòng)的作用35-47
• 3.1.1 材料與方法35-38
• 3.1.2 結(jié)果38-44
• 3.1.3 討論44-47
• 3.2 薄荷醇干預(yù)對(duì)高脂飲食誘導(dǎo)小鼠肥胖及糖耐量異常的作用47-59
• 3.2.1 材料與方法47-49
• 3.2.2 結(jié)果49-56
• 3.2.3 討論56-59
• 3.3 小結(jié)59-60
• 第四章 薄荷醇激活棕色脂肪TRPM8上調(diào)UCP1促進(jìn)產(chǎn)熱的分子機(jī)制60-69
• 4.1 材料和方法61-63
• 4.2 結(jié)果63-66
• 4.3 討論66-68
• 4.4 小結(jié)68-69
• 全文結(jié)論69-70
• 參考文獻(xiàn)70-85
• 文獻(xiàn)綜述 冷應(yīng)激對(duì)棕色脂肪糖脂代謝的調(diào)節(jié)作用85-103
• 參考文獻(xiàn)92-103
• 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文103-104
• 致謝104-105

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 殷玉婷;董楊;宋海燕;李曉婉;韓志芬;施建蓉;;寒熱體質(zhì)大鼠TRPV1通道表達(dá)的研究[J];中華中醫(yī)藥雜志;2012年08期

2 丁愛石,柳川;從新生小鼠、大鼠及雞胚背根神經(jīng)節(jié)分離的細(xì)胞培養(yǎng)[J];軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院院刊;1987年05期

3 彭博,劉新民,王立為;安神中藥藥理研究方法綜述[J];中草藥;2005年08期

4 武陽豐,馬冠生,胡永華,李艷平,李賢,崔朝輝,陳春明,孔靈芝;中國居民的超重和肥胖流行現(xiàn)狀[J];中華預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志;2005年05期

5 陳偉偉;高潤霖;劉力生;朱曼璐;王文;王擁軍;吳兆蘇;胡盛壽;;中國心血管病報(bào)告2013概要[J];中國循環(huán)雜志;2014年07期

  本文關(guān)鍵詞：激活棕色脂肪冷敏感通道（TRPM8）預(yù)防肥胖的機(jī)制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：399416