【摘要】：脂肪組織在機(jī)體能量代謝中發(fā)揮關(guān)鍵作用,其沉積失調(diào)可引起機(jī)體的代謝紊亂。而脂肪細(xì)胞增殖分化過程又是脂肪在機(jī)體內(nèi)沉積的關(guān)鍵環(huán)節(jié),所以要改善脂肪沉積狀況必須清楚在此過程中的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子并對(duì)這些因子進(jìn)行調(diào)控。過去的研究表明在3T3-L1前脂肪細(xì)胞系分化過程中線粒體大量發(fā)生,線粒體功能異常會(huì)導(dǎo)致脂肪的異常沉積或分化受阻(脂肪沉積減少),因此線粒體在脂肪細(xì)胞中的具體作用還不清楚。并且過去對(duì)線粒體的研究多集中在脂肪細(xì)胞分化的前期和成熟期,對(duì)脂肪細(xì)胞分化過程中線粒體的時(shí)序發(fā)育變化研究較少。以往的研究還表明在幾個(gè)不同組織的線粒體能量代謝及生成中PGC-1β轉(zhuǎn)錄共活化因子起重要作用,且在分化的脂肪細(xì)胞中表達(dá)量顯著升高,但PGC-1β是否調(diào)節(jié)白色脂肪細(xì)胞分化及此過程中的線粒體發(fā)生和功能,需要進(jìn)行深入的研究。 本論文采用細(xì)胞與分子生物學(xué)技術(shù)以及生化檢測(cè)等(包括體外細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、電鏡、HPLC、半定量RT-PCR、流式細(xì)胞術(shù)及熒光免疫組化)方法研究了大鼠前體脂肪細(xì)胞中線粒體的發(fā)育規(guī)律及相關(guān)基因的時(shí)序表達(dá)變化,并分析了分化轉(zhuǎn)錄因子PPARγ激動(dòng)劑羅格列酮對(duì)線粒體發(fā)育的影響;以及線粒體功能損傷對(duì)脂肪細(xì)胞分化的影響;檢測(cè)了PGC-1家族基因的時(shí)序表達(dá)情況;最后采用檢測(cè)基因功能的經(jīng)典手段沉默和超表達(dá)的方法分析了PGC-1β對(duì)大鼠前體脂肪細(xì)胞線分化及粒體發(fā)育的影響并探討了其調(diào)節(jié)機(jī)理。本研究為進(jìn)一步揭示前體脂肪細(xì)胞分化過程中線粒體發(fā)育規(guī)律,尋找新的影響脂肪沉積的基因及控制肥胖和多種代謝疾病治療的研究提供資料和依據(jù)。 共獲得了如下的研究結(jié)果: 1.線粒體的數(shù)目以及功能相關(guān)基因PGC-1β、Cyt c和MDH的表達(dá)隨分化進(jìn)行增加,而ATP合成隨分化進(jìn)行表達(dá)量下降。 2. PPARγ激動(dòng)劑羅格列酮促進(jìn)了脂肪細(xì)胞的分化,增加了線粒體的數(shù)目和線粒體的嵴含量。顯著促進(jìn)了線粒體基因MDH,Cytc,PGC-1βmRNA的表達(dá)量,線粒體的氧化呼吸功能增強(qiáng)。進(jìn)一步表明線粒體與脂肪細(xì)胞分化間的密切關(guān)系。 3.2-4μmol/L的線粒體呼吸鏈抑制劑魚藤酮可減少ATP合成量,使大鼠前體脂肪細(xì)胞的分化顯著受阻;線粒體呼吸鏈損傷使PGC-1βmRNA表達(dá)量下調(diào);并顯著下調(diào)脂肪細(xì)胞分化轉(zhuǎn)錄因子C/EBPα、SREBP-1c和PPARγ的表達(dá),FAS的表達(dá)也明顯降低,但LPL的表達(dá)未發(fā)生變化; 4. PGC-1β基因被敲除后,線粒體功能基因MDH, NRF1和CPT1轉(zhuǎn)錄水平顯著下降,ATP生成明顯減少,且甘油三酯合成量明顯減少,PPARγ、SREBP-1c分化轉(zhuǎn)錄因子及標(biāo)志基因FAS表達(dá)量下調(diào),表明線粒體的生物合成可由PGC-1β通過影響其功能基因的表達(dá)來實(shí)現(xiàn),并能調(diào)控脂肪細(xì)胞甘油三酯的合成。 5.超表達(dá)PGC-1β促進(jìn)3T3-L1前體脂肪細(xì)胞的分化;并且PGC-1β是通過促進(jìn)線粒體基因CPT1和MDH及分化標(biāo)志基因的PPARγ和FAS mRNA表達(dá)來實(shí)現(xiàn)的。 綜上所述,線粒體發(fā)育在脂肪細(xì)胞的分化過程中有一定的規(guī)律性,并且為脂肪細(xì)胞的分化過程提供能量保證。分化轉(zhuǎn)錄因子PPARγ激動(dòng)劑羅格列酮使線粒體的功能增強(qiáng),證明了線粒體與脂肪細(xì)胞分化間具有密切關(guān)系。線粒體的功能損傷使脂肪細(xì)胞的分化受阻這進(jìn)一步證明了線粒體在脂肪細(xì)胞分化中的作用。PGC-1家族中僅PGC-1β隨脂肪細(xì)胞分化表達(dá)量明顯升高;PGC-1β基因干擾后顯著抑制了線粒體相關(guān)基因表達(dá)和ATP的生成,由此可以證明PGC-1β對(duì)白色脂肪細(xì)胞的線粒體發(fā)育起重要的調(diào)控作用;同時(shí),PGC-1β基因干擾后顯著抑制了甘油三酯的合成,表明其作用的機(jī)理是通過抑制線粒體的生物合成及脂肪細(xì)胞分化的關(guān)鍵基因的表達(dá)來實(shí)現(xiàn)的。在3T3-L1脂肪細(xì)胞中的超表達(dá)PGC-1β的結(jié)果,進(jìn)一步驗(yàn)證了PGC-1β在脂肪細(xì)胞分化中的調(diào)節(jié)作用。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：R329

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2570973