目的異位脂肪沉積(ectopic lipid deposition)是指脂質(zhì)(主要是甘油三酯)在非脂肪組織內(nèi)(如肝臟、肌肉、胰腺等)的過多堆積。研究表明異位脂肪沉積與胰島素抵抗(Insulin resistance, IR)及相關代謝性疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關,但其發(fā)生機制至今尚未完全闡明。慢性系統(tǒng)性炎癥作為胰島素抵抗及相關代謝性疾病發(fā)病機制的核心環(huán)節(jié),能否導致異位脂肪沉積及具體的分子機制尚無定論。細胞內(nèi)甘油三酯的合成與脂解紊亂可能是導致異位脂肪沉積發(fā)生的重要基礎,一些關鍵蛋白在上述過程中發(fā)揮了至關重要的作用,比如:核轉(zhuǎn)錄因子SREBP-1即固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白1(sterol regulatory element binding protein 1)及其下游靶點脂肪酸合成酶(fatty acid synthase ,FAS)和乙酰輔酶A羧化酶α(acetyl-CoA carboxylase alpha ACCα)是甘油三酯合成的關鍵蛋白,而脂肪甘油三酯脂肪酶(adipose triglyceride lipase,ATGL)和激素敏感性脂肪酶(hormone-sensitive lipase,HSL)是脂肪分解的關鍵酶。 本研究旨在通過體內(nèi)外模型來觀察炎癥反應是否干擾了胰島素主要靶組織(肝臟、肌肉及脂肪)有關生脂(SREBP-1,FAS和ACCα)及脂解途徑(ATGL,HSL)關鍵蛋白的表達,從而探討炎癥反應導致異位脂肪沉積的分子機制。 方法體內(nèi)實驗部分,選用8-10周齡雄性C57BL/6J小鼠,隨機分為四組:對照組,酪蛋白注射組,高脂飲食組,酪蛋白注射聯(lián)合高脂飲食組,每組動物數(shù)量不少于6,處理18周。用胰島素耐量和葡萄糖耐量檢測以評估胰島素敏感性,用ELISA法及比色法檢測血脂和炎癥因子水平。組織包埋后用常規(guī)石蠟切片進行HE染色,冰凍切片用于油紅O染色。酶學定量測定組織內(nèi)脂質(zhì)含量,并用逆轉(zhuǎn)錄定量PCR和western blot方法檢測mRNA和蛋白水平。 體外實驗部分將HepG2和3T3-L1細胞(誘導后定向分化為成熟脂肪細胞)分為:對照組、炎癥刺激組、軟脂酸組、聯(lián)合干預組(軟脂酸+炎癥),干預時間均為24小時。用油紅O染色及脂質(zhì)定量檢測來反映細胞內(nèi)脂質(zhì)積聚情況,逆轉(zhuǎn)錄定量PCR和western blot檢測mRNA和蛋白水平,用酶促反應法檢測脂肪酸合成酶活性。 結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)與對照組相比,酪蛋白注射明顯增加C57BL/6J小鼠血清中多種炎癥因子含量,包括白細胞介素6(interleukin6,IL-6)、血清淀粉樣蛋白A(Serum Amyloid A, SAA)和腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor alpha , TNF-α),同時伴有非脂肪組織內(nèi)(肝臟和肌肉)脂質(zhì)積聚明顯增加,以及脂肪組織內(nèi)脂肪含量無明顯改變。進一步研究也證實非脂肪組織內(nèi)生脂基因SREBP-1,FAS和ACCα的表達均明顯增加,然而脂肪組織的生脂關鍵基因表達減少、脂肪分解酶表達增加。同時,我們還觀察到炎癥增加血游離脂肪酸水平,加重胰島素抵抗的發(fā)生。 在體外實驗中,我們選用肝細胞和脂肪細胞作為非脂肪組織和脂肪組織的代表來觀察炎癥刺激對細胞生脂途徑的影響,進一步佐證體內(nèi)實驗結(jié)果。實驗發(fā)現(xiàn)炎癥加重HepG2細胞內(nèi)脂質(zhì)沉積。進一步分析表明炎癥促進脂肪生成關鍵因子SREBP-1、ACCα和FAS的表達,并顯著增加FAS酶活性。同時,炎癥刺激可顯著減少脂肪細胞TG含量,而脂肪生成關鍵因子SREBP-1、ACCα和FAS的表達下降,脂肪分解關鍵因子ATGL表達增加。 結(jié)論慢性系統(tǒng)性炎癥反應通過增加非脂肪組織內(nèi)關鍵生脂基因SREBP-1、ACCα和FAS和脂肪組織內(nèi)關鍵脂解基因ATGL和HSL的表達,從而促進非脂肪組織的脂質(zhì)合成、增加脂肪組織的脂肪分解,降低脂肪組織脂肪儲存能力,最終導致異位脂肪沉積的發(fā)生。
【學位授予單位】：重慶醫(yī)科大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：R363

【參考文獻】

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[1]載脂蛋白B對冠心病的預測優(yōu)于非高密度脂蛋白膽固醇[J]. 胡良皞,秦永文.  重慶醫(yī)學. 2007(17)

本文編號：1945275