【摘要】：肥胖病是白色成熟脂肪細(xì)胞(以下簡稱脂肪細(xì)胞)內(nèi)脂質(zhì)異常積累所致的疾病,表現(xiàn)為脂肪細(xì)胞體積的異常肥大和數(shù)量的異常增加。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),體外培養(yǎng)的脂肪細(xì)胞可以清除胞質(zhì)內(nèi)的脂滴(lipid droplet,LD),自發(fā)去分化為具有干細(xì)胞特性的成纖維細(xì)胞樣細(xì)胞,稱為去分化脂肪細(xì)胞(dedifferentiated fat cells,DFATCs)。DFATCs與脂肪細(xì)胞相比,干細(xì)胞標(biāo)志因子SOX2上調(diào),脂肪細(xì)胞標(biāo)志因子PPARγ2下調(diào)。DFATCs在特定誘導(dǎo)條件下,可以再分化為脂肪細(xì)胞同時(shí)可以轉(zhuǎn)分化為骨細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞等,在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。自噬是真核生物普遍存在的細(xì)胞調(diào)節(jié)機(jī)制,細(xì)胞在營養(yǎng)缺乏或應(yīng)激情況下,消化、降解體內(nèi)衰老或失去功能的細(xì)胞器及蛋白質(zhì)等成分以維持能量平衡。相關(guān)研究表明,饑餓可誘導(dǎo)哺乳動(dòng)物細(xì)胞自噬,自噬過程中產(chǎn)生的自噬溶酶體可以靶向選擇、包裹并降解脂滴,為細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量。因此,探究自噬如何影響脂肪細(xì)胞去分化具有重要的理論意義。胰島素及高脂應(yīng)激等因素可激活哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR),進(jìn)而抑制細(xì)胞自噬。本實(shí)驗(yàn)室既往研究表明,抑制胰島素信號(hào)可促進(jìn)白色脂肪細(xì)胞去分化。那么,自噬在胰島素信號(hào)介導(dǎo)的脂肪細(xì)胞去分化過程中如何發(fā)揮作用呢?本實(shí)驗(yàn)以3T3-L1小鼠前脂肪細(xì)胞為材料,采用“經(jīng)典雞尾酒法”體外誘導(dǎo)其白色成脂分化。隨后,通過分別添加胰島素信號(hào)特異性抑制劑(linstinib,OSI-906)和自噬誘導(dǎo)劑雷帕霉素(rapamycin,Rapa)促進(jìn)脂肪細(xì)胞去分化。通過去分化脂肪細(xì)胞形態(tài)學(xué)以及胰島素信號(hào)關(guān)鍵分子、成脂關(guān)鍵分子的轉(zhuǎn)錄及翻譯水平表達(dá)變化特征,分析自噬在胰島素介導(dǎo)的白色脂肪細(xì)胞去分化過程中的作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:1.使用終濃度為1μM OSI-906促進(jìn)脂肪細(xì)胞去分化,觀察細(xì)胞形態(tài)并檢測成脂相關(guān)分子、自噬相關(guān)分子的時(shí)序性表達(dá)變化特征。結(jié)果表明,阻斷胰島素信號(hào)通路后,脂肪細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)脂滴逐漸減少,成脂率由80%±5.5%降至10%±3.5%,成脂相關(guān)分子PPARγ2轉(zhuǎn)錄及翻譯水平明顯下調(diào),自噬相關(guān)分子LC3II及干細(xì)胞標(biāo)志分子SOX2表達(dá)水平均顯著上調(diào)。說明抑制胰島素信號(hào)可促進(jìn)細(xì)胞自噬的發(fā)生,使脂肪細(xì)胞去分化。2.使用終濃度為100 nM Rapa觀察其能否促進(jìn)白色脂肪細(xì)胞去分化過程,并對細(xì)胞形態(tài)以及成脂相關(guān)分子、自噬相關(guān)分子時(shí)序性表達(dá)變化特征進(jìn)行分析。結(jié)果表明,誘導(dǎo)自噬后,脂肪細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)大脂滴進(jìn)一步融合變大,小脂滴數(shù)量明顯減少,但是含有大脂滴的細(xì)胞數(shù)量并無明顯變化且去分化進(jìn)程較緩慢。成脂相關(guān)分子PPARγ2表達(dá)下調(diào),自噬相關(guān)分子LC3II及干細(xì)胞標(biāo)志分子SOX2表達(dá)上調(diào)。與添加OSI-906結(jié)果趨勢一致,添加Rapa顯著抑制AKT磷酸化程度,表明添加Rapa后,胰島素信號(hào)通路被抑制,抑制成脂進(jìn)程,從而促進(jìn)脂肪細(xì)胞去分化。綜上實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:自噬通過胰島素信號(hào)通路正向調(diào)控白色脂肪細(xì)胞去分化。誘導(dǎo)白色脂肪細(xì)胞發(fā)生自噬后,自噬通過負(fù)反饋調(diào)節(jié)信號(hào),阻斷胰島素信號(hào)通路,從而促進(jìn)脂肪細(xì)胞去分化進(jìn)程。結(jié)合本實(shí)驗(yàn)室既往實(shí)驗(yàn)結(jié)果,此工作將為研究白色脂肪細(xì)胞去分化過程與自噬的相關(guān)性提供有益的參考依據(jù),并可補(bǔ)充人們對白色脂肪細(xì)胞生物學(xué)的認(rèn)識(shí),可能為防治肥胖癥提供新的思路。
【圖文】：

山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章 文獻(xiàn)綜述研究表明，白色成熟脂肪細(xì)胞在體外可以自主去分化為具有干細(xì)胞特性的胞，稱為去分化脂肪細(xì)胞（dedifferentiated fat cells，DFATCs）。本實(shí)驗(yàn)室去除外源性胰島素后，體外培養(yǎng)成熟的脂肪細(xì)胞存在自主去分化現(xiàn)象。細(xì)胞的分化起始于中胚層多潛能干細(xì)胞，中胚層多潛能干細(xì)胞可分化形成后前脂肪細(xì)胞誘導(dǎo)分化為成熟脂肪細(xì)胞。脂肪細(xì)胞在體外可去分化成為具成纖維細(xì)胞樣 DFATCs。DFATCs 在特定誘導(dǎo)條件下，可以再分化為脂肪骨細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞等[1]（圖 1-1）。

-2 白色脂肪組織過度增殖引起的肥胖[7]由于攝入熱量過多，白色脂肪組織通過脂肪細(xì)胞和脂肪細(xì)胞數(shù)目異常增加的方式而擴(kuò)張。脂肪細(xì)胞通過儲(chǔ)存或釋放游離脂肪酸（free fatty acids，F(xiàn)FA）調(diào)節(jié)自身能量穩(wěn)的正常增殖是機(jī)體的一種自我保護(hù)機(jī)制，可防止過多的 FFA 沉積到外周組液中。脂肪細(xì)胞的遺傳性儲(chǔ)能障礙導(dǎo)致脂質(zhì)外溢至其它組織，造成代謝異常表明，，肥胖相關(guān)的胰島素抵抗、脂肪肝和系統(tǒng)性炎癥可通過一定程度增大脂，但脂滴過度增大會(huì)增加細(xì)胞內(nèi)活性氧的含量，導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和脂質(zhì)外溢中肥大的脂肪細(xì)胞會(huì)因血氧供應(yīng)相對不足而出現(xiàn)低氧、壞死、不可逆的炎癥，從而導(dǎo)致脂肪病理性擴(kuò)張[7]（圖 1-2）。
【學(xué)位授予單位】：山東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：R589.2

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本文編號(hào)：2622845