【摘要】：肥胖已經(jīng)成為包括中國在內(nèi)的世界范圍的一個主要公共健康問題。據(jù)世界衛(wèi)生組織(The World Health Organization,WHO)最新健康觀測的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,全球超過19億的成年人體重超標,而其中超過6億的人是肥胖。大量的研究證明肥胖與2型糖尿病、心血管疾病、睡眠障礙和癌癥等多種代謝疾病密切相關(guān)。雖然流行病學研究提示輪班工作、夜食綜合征(Night-eating syndrome,NES)以及社會壓力等造成的飲食時間的改變以及生物節(jié)律的紊亂促進肥胖形成,但是攝食時間的選擇和肥胖風險的分子聯(lián)系,以及與生物鐘系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)仍然不清楚,也缺少有效的防治肥胖形成的手段。所以研究攝食時間、生物節(jié)律與肥胖形成的關(guān)系不僅有重要的基礎(chǔ)意義,而且對開發(fā)新型的防治肥胖等代謝疾病的食品和醫(yī)藥有指導意義。本研究首先采用活體核磁共振技術(shù),發(fā)現(xiàn)小鼠小腸對脂質(zhì)的吸收呈晝夜節(jié)律變化,表現(xiàn)為夜間比白天對脂質(zhì)吸收有較高的效率,而這種脂吸收的節(jié)律受生物鐘基因Period1(Per1)特異性地調(diào)控。通過Per1基因敲除小鼠和野生型小鼠(WT)在高脂喂養(yǎng)下的不同表型的比較,證明Per1缺失減少了脂肪的吸收和累積,體重和體脂含量較WT小鼠顯著地減少,肝脂和血脂的含量也顯著性的下降,肝組織與附睪脂肪的病理切片也顯示脂肪積累減少。研究發(fā)現(xiàn)Per1介導ATP依賴的脂肪酸(fatty acids,FAs)晝夜轉(zhuǎn)運過程。實驗證明Per1缺失引起組織活性氧(reactive oxygen species,ROS)去除效率降低,導致脂質(zhì)氧化產(chǎn)生的大量ROS積累,使線粒體嵴的形態(tài)變形,ATP合成能力的下降。脂質(zhì)氧化的ROS清除主要由谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase,GPX)完成。進一步的實驗證明,PER1與增強子結(jié)合蛋白(CCAAT/enhaneer binding proteinδ,C/EBPδ)協(xié)同抑制泛素化因子F框/WD40域蛋白基因(F-box and WD repeat the domain,Fbxw7 的轉(zhuǎn)錄,介導雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)磷酸化水平的晝夜節(jié)律變化,而p-mTOR能直接結(jié)合GPX1并增強GPX酶活性。這些結(jié)果表明,Per1通過影響線粒體嵴的形態(tài)的變化,改變線粒體功能參與脂質(zhì)吸收的晝夜節(jié)律。應激能導致Per1表達的增強,增強線粒體的清除脂質(zhì)氧化產(chǎn)生ROS的能力,從而增強FFA的運輸,導致脂質(zhì)的過度吸收和積累,增加肥胖的風險。在大鼠的高脂喂養(yǎng)模型中,發(fā)現(xiàn)添加水溶性的β-葡聚糖Salecan能有效的防止高脂飲食誘導的肥胖發(fā)生。實驗證明3%Salecan添加能顯著地降低高脂飲食引起大鼠體重、體脂、血脂以及肝脂的增加。通過對血清以及肝臟提取物的代謝組學分析,發(fā)現(xiàn)Salecan處理能顯著改善高脂飲食引起的代謝物變化并使代謝恢復正�；�。熒光定量PCR(Quantitative Real-time PCR,QRT-PCR)的結(jié)果表明,Salecan處理顯著抑制肝臟核轉(zhuǎn)錄因子Srebp1c及其下游基因Fasn、Acc1和Scd1表達,從而抑制脂肪酸的從頭合成;同時還會抑制Gpat1、Dgat1和Dgat2的基因表達,從而抑制TG合成;Salecan激活Ppara及其靶基因Cpt1a基因表達,從而提高脂肪酸的β-氧化;Salecan顯著地提高Cyp7a1的表達,說明Salecan還可能增加肝臟中膽固醇的分解。因此,Salecan在食物中的添加可能是預防肥胖以及肥胖引起的代謝綜合征的有效手段。
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R589.2
【圖文】：

樞黑皮質(zhì)素信號系統(tǒng)變成了一個復雜的信號系統(tǒng)。該信號通路的機制如下：黑皮質(zhì)素逡逑（ｆｖ４Ｃ）主要表達在垂體和下丘腦弓狀核，然后通過交感神經(jīng)系統(tǒng)（ｓｙｍｐａｔｈｅｔｉｃｎｅｒｖｏｕｓ逡逑ｓｙｓｔｅｍ，邋ＳＮＳ）釋放到血液［４５］。該通路主要通過兩種信號方式參與調(diào)控（圖１．２）。逡逑ＬＰ信號通路：在這個特殊的信號中，ＬＰ經(jīng)白色脂肪分泌進入血液，穿過血腦屏障逡逑后，特定的結(jié)合到下丘腦弓狀核的瘦素受體。ＬＰ在下丘腦中作用的神經(jīng)機制主要有兩逡逑條途徑：一方面通過增強邋ＰＯＭＣ／ＣＡＲＴ邋（ｃｏｃａｉｎｅ邋ａｎｄ邋ａｍｐｈｅｔａｍｉｎｅ邋ｒｅｇｕｌａｔｅｄ邋ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｓ）系逡逑統(tǒng)調(diào)控ｏｕ邋ｐ和ｙ－ＭｅｔＳＨ的受體系統(tǒng)抑制攝食［６２＿６３］。其具體機制是ＰＯＭＣ／ＣＡＲＴ經(jīng)激素逡逑原轉(zhuǎn)化酶１／２邋（ｐｒｏｈｏｒｍｏｎｅ邋ｃｏｎｖｅｒｔａｓｅｌ／２，邋ＰＣ１／２）轉(zhuǎn)錄后加工處理成神經(jīng)多肽［４２］。ＰＣ１逡逑自己本身就能夠生產(chǎn)ＡＣＴＨ，而ａ、Ｐ和ｙ－ＭＳＨ需要ＰＣ１／２邋—同作用產(chǎn)生。ＰＯＭＣ衍生逡逑的ａ、Ｐ和Ｙ－ＭＳＨ能夠激活ＭＣＲｓ信號通路。大量研宄表明：激活的ＭＣ３Ｒ與ＭＣ４Ｒ逡逑５逡逑

邐脂質(zhì)吸收的節(jié)律性調(diào)控及干預技術(shù)逡逑轉(zhuǎn)移活化能力來反饋抑制Ｐｅｒ和Ｏｙ基因的轉(zhuǎn)錄（圖１．４）。抑制復合物最終被降解或分逡逑解，ＣＬＯＣＫ／ＢＭＡＬ１復合物被激活后轉(zhuǎn)錄重新開始［１１７，１２（），１２１］。另外（：１＾０（：１＾８”八１＾二逡逑聚體可以轉(zhuǎn)移并激活和／基因的轉(zhuǎn)錄，而其蛋白產(chǎn)物ＲＥＶ－ＥＲＢＡ／ＲＯＲＡ通逡逑過競爭性的結(jié)合的啟動子元件來驅(qū)動的周期節(jié)律性表達ｆ１２２，１２３］，逡逑ＣＬ０ＣＫ／ＢＭＡＬ１二聚體就通過這樣的轉(zhuǎn)錄正／負反饋機制調(diào)節(jié)著生物鐘節(jié)律的振蕩。此逡逑夕卜，翻譯后修飾比如蛋白磷酸化、核易位、降解對于振蕩周期的調(diào)控也十分重要，如逡逑ＣＫＩ邋（ｃａｓｅｉｎｋｉｎａ－ｓｅｓ）對ＰＥＲ蛋白的入核、亞細胞定位起到十分重要的調(diào)控作用［１２４］。由逡逑上述“轉(zhuǎn)錄－翻譯”反饋環(huán)輸出節(jié)律并通過下游基因的Ｅ－ｂｏｘ，使下游基因發(fā)生晝夜節(jié)律逡逑性的振蕩，進而直接在生理水平上表現(xiàn)出晝夜節(jié)律或作用于其他基因并使其發(fā)生晝夜節(jié)逡逑律性的表達。這些基因涉及代謝、轉(zhuǎn)錄、翻譯、免疫、蛋白折疊、細胞死亡、凋亡、離逡逑子轉(zhuǎn)運和信號傳導等，提示細胞和機體內(nèi)的所有生理生化時間均可能受晝夜節(jié)律生物鐘逡逑的影響［１２５］。逡逑ｊＴ邐．．邐Ｃｙｔｏｐｌａｓｍ逡逑／邋＼逡逑ｆ邐Ｖ邋、＇、邐］逡逑Ｎｕｄｔｕｓ＾＾逡逑、、、逡逑Ｉ邐－廣丨一ＥＳＳ＇逡逑＾邋￣ＨＥ３３ｈ￣邋Ｅ－ｂ0ｘ邐ｉ逡逑＼邐￣邐—邋Ｅ－ｂｏｘ邋—／逡逑、入／？逡逑ｖ邐－Ｂｓａ？咖Ｅ咖邐00邐＼逡逑＼、、ｖｎ

生物鐘為了有效的控制細胞代謝，就必須通過一種方法使其確定細胞的能量狀態(tài)。逡逑這就需要通過去乙�；福卞澹ǎ樱椋颍簦酰椋铄澹�，邋ＳＩＲＴ１）和腺苷酸活化蛋白激酶（ＡＭＰ－ａｃｔｉｖａｔｅｄ逡逑ｐｒｏｔｅｉｎ邋ｋｉｎａｓｅ，ＡＭＰＫ）與生物鐘之間的聯(lián)合作用（圖１．７）。逡逑ＳＩＲＴ１：邋ＳＩＲＴ１在代謝中所扮演的角色已有了充分地研宄［１６４］。ＳＩＲＴ１作為一種去乙逡逑�；冈诖x中起到了重要的作用，其主要通過對一些參與代謝途徑的蛋白質(zhì)的去乙酰逡逑化以及通過組蛋白去乙酰化調(diào)控基因的表達來實現(xiàn)的。ＳＩＲＴ１的酶活性是ＮＡＤ＋依賴性逡逑的［１６５］。由于ＮＡＤ＋／ＮＡＤＨ比率是一個細胞能量狀態(tài)體現(xiàn)的直接標準，ＳＩＲＴＴ的ＮＡＤ＋逡逑依賴性直接關(guān)聯(lián)著細胞能量代謝以及目標蛋白的去乙�；�。最近，兩個獨立的研宄表明逡逑ＳＩＲＴ１將是一個重要的生物鐘調(diào)控子［１６６，１６７】。當Ａｓｈｅｒ等［１６７］觀察了邋ＳＩＲＴ１蛋白水平的振逡逑蕩，Ｎａｋａｈａｔａ等證明了邋ＳＩＲＴ１的活性而不是其轉(zhuǎn)錄水平呈節(jié)律性振蕩［１６６］。節(jié)律性振蕩逡逑的ＮＡＤ＋水平后來被證實可以驅(qū)動ＳＩＲＴ１節(jié)律性的活動［１６８］。ＳＩＲＴ１通過對組蛋白（節(jié)律逡逑基因啟動子上的組蛋白Ｈ３Ｌｙｓ９和Ｌｙｓｌ４）和非組蛋白（ＢＭＡＬ１和ＰＥＲ２）的去乙�；义蟻碚{(diào)控晝夜節(jié)律。ＣＬＯＣＫ－ＢＭＡＬ１復合物與ＳＩＲＴ１之間相互作用，并使得其重新綁定逡逑到節(jié)律基因啟動子上。值得一提的是在肝臟特異性的ＳＩＲＴ１突變小鼠中，鐘基因表達和逡逑１８逡逑

本文編號：2781836