線粒體氧化磷酸化缺陷抑制棕色脂肪細(xì)胞分化及其機(jī)制
發(fā)布時間：2021-10-09 22:16
目的:隨著物質(zhì)文化的充實(shí)以及西方飲食的引入,我國肥胖人群激增并且引發(fā)很多疾病如肥胖癥、2型糖尿病及相關(guān)代謝綜合征等。脂肪組織是體內(nèi)主要的儲能器官和重要的內(nèi)分泌器官。而棕色脂肪（Brown adipose tissue,BAT）分布于成人頸部、鎖骨區(qū)和肩胛背部,在長期冷刺激下可被激活。棕色脂肪細(xì)胞表達(dá)解偶聯(lián)蛋白（Uncoupling protein 1,UCP1）通過非戰(zhàn)栗性產(chǎn)熱（Non-shivering thermogenesis,NST）調(diào)節(jié)全身能量代謝。棕色脂肪細(xì)胞線粒體豐富,在棕色脂肪細(xì)胞代謝和產(chǎn)熱狀態(tài)中線粒體呼吸起著關(guān)鍵作用。越來越多的證據(jù)表明線粒體氧化磷酸化系統(tǒng)（Oxidative phosphorylation system,OXPHOS）在棕色脂肪生成的逆向調(diào)節(jié)中起著重要作用,但對其機(jī)制的認(rèn)識有限且存在爭議。魚藤酮（Rotenone,ROT）可抑制線粒體電子傳遞呼吸鏈復(fù)合物I抑制細(xì)胞呼吸。在此,我們通過在棕色脂肪細(xì)胞分化過程中魚藤酮每天處理分化細(xì)胞建立線粒體氧化磷酸化缺陷的藥理學(xué)模型證實(shí)了氧化磷酸化缺陷抑制棕色脂肪細(xì)胞分化。棕色脂肪細(xì)胞的分化是一個復(fù)雜的,多因子控制的過...
【文章來源】：蘇州大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：78 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
棕色脂肪細(xì)胞分化成功的表型和基因表達(dá)
脂肪細(xì)胞20%呼吸量，100 nM ROT抑制前脂肪細(xì)胞50%呼吸量（Oxygen consumptionrate，OCR）能更有效地阻斷線粒體氧化磷酸化。100nMROT增加細(xì)胞外酸化率（Extracellularacidificationrate，ECAR）表明糖酵解水平增加以補(bǔ)足能量（圖2.2A）。通過1、10、50、100nMROT在棕色脂肪細(xì)胞分化過程中每天處理細(xì)胞過夜，處理7天后，Q-PCR檢測100 nM ROT可大幅減少成脂基因Ap2，棕色脂肪特征性基因Ucp1和Cidea的表達(dá)（圖2.2B）。根據(jù)以т結(jié)果確定通過100nMROT每天處理分化細(xì)胞建立線粒體氧化磷酸化缺陷藥理學(xué)模型。油紅染色結(jié)果顯示分化第7天100nMROT處理組有少量脂滴產(chǎn)生，但較DMSO對照組脂滴數(shù)量嚴(yán)重減少約3倍（圖2.2C）。實(shí)驗結(jié)果表明100nMROT處理分化細(xì)胞可模擬線粒體復(fù)合物Ⅰ缺陷，可導(dǎo)致棕色脂肪細(xì)胞分化的嚴(yán)重延遲。
圖 2.3 線粒體氧化磷酸化缺陷抑制棕色脂肪細(xì)胞分化，降低制熱基因、線粒體基因以及過氧化物酶體基因的表達(dá)。 A.100nMROT 從前脂肪細(xì)胞長滿 天至 7 天分化結(jié)束每天處理過夜，以DMSO 處理為對照組。Q-PCR 檢測 0、3、7 天分化細(xì)胞中棕色基因 Ucp1、Cidea、Prdm16 的 mRNA相對表達(dá)量。B.Q-PCR 檢測 0、3、7 天成脂基因 Ap2 和葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 Glut4 的 mRNA 相對表達(dá)量。 C.Q-PCR 檢測 0、7 天分化細(xì)胞中線粒體相關(guān)基因 Cox4i1、Cycs、ATPsynβ 的 mRNA 相對表達(dá)量。 D.Q-PCR 檢測 0、3、7 天分化細(xì)胞中過氧化物酶體相關(guān)基因 Acox1、Pmp70、Pex13、Pex16、Gapat、Cat 的 mRNA 相對表達(dá)量。E.5μMAA 從前脂肪細(xì)胞長滿 天至 7 天分化結(jié)束每天處理過夜，以 DMSO 處理為對照組。Q-PCR 檢測 0、7 天分化細(xì)胞棕色基因 Ucp1 和 Cidea，線粒體基因 Cox4i1、過氧化物酶體基因 Acox1 的 mRNA 相對表達(dá)量。實(shí)驗數(shù)據(jù)重復(fù)с次，以 x±SEM 表示。*，p<0.05，**，p<0.01，***，p<0.001。2.4 線粒體氧化磷酸化缺陷抑制棕色脂肪細(xì)胞分化過程中轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)棕色脂肪細(xì)胞分化受多種轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控，轉(zhuǎn)錄因子控制著棕色脂肪特征性基因表達(dá)。我們通過 Q-PCR 繼續(xù)監(jiān)測 100 nM ROT 抑制棕色脂肪細(xì)胞分化過程中 0、3、7天轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)情況。у DMSO 對照組相比，ROT 處理組 C/Ebpα、C/Ebpβ、Pparγ、
本文編號：3427099
【文章來源】：蘇州大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：78 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
棕色脂肪細(xì)胞分化成功的表型和基因表達(dá)
脂肪細(xì)胞20%呼吸量，100 nM ROT抑制前脂肪細(xì)胞50%呼吸量（Oxygen consumptionrate，OCR）能更有效地阻斷線粒體氧化磷酸化。100nMROT增加細(xì)胞外酸化率（Extracellularacidificationrate，ECAR）表明糖酵解水平增加以補(bǔ)足能量（圖2.2A）。通過1、10、50、100nMROT在棕色脂肪細(xì)胞分化過程中每天處理細(xì)胞過夜，處理7天后，Q-PCR檢測100 nM ROT可大幅減少成脂基因Ap2，棕色脂肪特征性基因Ucp1和Cidea的表達(dá)（圖2.2B）。根據(jù)以т結(jié)果確定通過100nMROT每天處理分化細(xì)胞建立線粒體氧化磷酸化缺陷藥理學(xué)模型。油紅染色結(jié)果顯示分化第7天100nMROT處理組有少量脂滴產(chǎn)生，但較DMSO對照組脂滴數(shù)量嚴(yán)重減少約3倍（圖2.2C）。實(shí)驗結(jié)果表明100nMROT處理分化細(xì)胞可模擬線粒體復(fù)合物Ⅰ缺陷，可導(dǎo)致棕色脂肪細(xì)胞分化的嚴(yán)重延遲。
圖 2.3 線粒體氧化磷酸化缺陷抑制棕色脂肪細(xì)胞分化，降低制熱基因、線粒體基因以及過氧化物酶體基因的表達(dá)。 A.100nMROT 從前脂肪細(xì)胞長滿 天至 7 天分化結(jié)束每天處理過夜，以DMSO 處理為對照組。Q-PCR 檢測 0、3、7 天分化細(xì)胞中棕色基因 Ucp1、Cidea、Prdm16 的 mRNA相對表達(dá)量。B.Q-PCR 檢測 0、3、7 天成脂基因 Ap2 和葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 Glut4 的 mRNA 相對表達(dá)量。 C.Q-PCR 檢測 0、7 天分化細(xì)胞中線粒體相關(guān)基因 Cox4i1、Cycs、ATPsynβ 的 mRNA 相對表達(dá)量。 D.Q-PCR 檢測 0、3、7 天分化細(xì)胞中過氧化物酶體相關(guān)基因 Acox1、Pmp70、Pex13、Pex16、Gapat、Cat 的 mRNA 相對表達(dá)量。E.5μMAA 從前脂肪細(xì)胞長滿 天至 7 天分化結(jié)束每天處理過夜，以 DMSO 處理為對照組。Q-PCR 檢測 0、7 天分化細(xì)胞棕色基因 Ucp1 和 Cidea，線粒體基因 Cox4i1、過氧化物酶體基因 Acox1 的 mRNA 相對表達(dá)量。實(shí)驗數(shù)據(jù)重復(fù)с次，以 x±SEM 表示。*，p<0.05，**，p<0.01，***，p<0.001。2.4 線粒體氧化磷酸化缺陷抑制棕色脂肪細(xì)胞分化過程中轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)棕色脂肪細(xì)胞分化受多種轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控，轉(zhuǎn)錄因子控制著棕色脂肪特征性基因表達(dá)。我們通過 Q-PCR 繼續(xù)監(jiān)測 100 nM ROT 抑制棕色脂肪細(xì)胞分化過程中 0、3、7天轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)情況。у DMSO 對照組相比，ROT 處理組 C/Ebpα、C/Ebpβ、Pparγ、
本文編號：3427099
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