黑皮质素受体-3与黑皮质素受体-4基因敲除大鼠的代谢表型研究
本文关键词：黑皮质素受体-3与黑皮质素受体-4基因敲除大鼠的代谢表型研究，由笔耕文化传播整理发布。
【摘要】：肥胖是指机体由于长期的能量摄入超过消耗而引起能量平衡紊乱,从而导致机体过多的能量以脂肪的形式储存在体内,且这种脂肪的聚集可能引起机体生理功能出现异常或潜伏着诱发其他疾病的一种病理状态。肥胖已经是一个全球性的健康问题。现阶段,发达国家的肥胖人数(体重指数BMI30kg/m2)急剧上升,这种现象如今在发展中国家也开始出现。肥胖会对身体多个器官造成影响,引起机体代谢紊乱,诱发2型糖尿病、心血管疾病等慢性病。目前,世界卫生组织(World Health Organization, WHO)指出肥胖已经成为了世界上危害公共健康问题之一。在科研领域,了解肥胖的机理及如何引起代谢综合征等相关的研究越来越受到人们的关注,这就需要寻找一个适合的动物模型。下丘脑黑皮质素系统在体重维持和能量稳态中起着非常重要的作用。它在机体内发挥着整合连接代谢状态与控制食欲的神经元回路及控制代谢的自主神经内分泌系统之间的信号的作用。黑皮质素受体是G蛋白偶联受体家族中的成员。目前发现黑皮质素受体一共有5种,MC1R-MC5R。MC3R和MC4R这两个中枢黑皮质素受体在调节能量平衡方面发挥着重要的作用。MC3R在能量稳态方面发挥着一定调节作用,而MC4R通过控制食欲调节能量摄入和能量消耗,并且MC4R突变也是导致人类单基因肥胖的主要原因。与小鼠相比较而言,大鼠模型更适合模拟人类的一些疾病和进行毒理、行为学及营养学的研究。本课题主要利用我们实验室采用CRISPR/Cas9技术对大鼠基因进行高效敲除获得的首建MC3R、MC4R单基因敲除和MC3R、MC4R双基因敲除大鼠。研究MC3R、MC4R单基因敲除和双基因敲除在大鼠表型的差异,以期分析这些模型在肥胖、糖尿病等代谢性疾病研究中的应用前景。通过对野生型和基因突变型大鼠的表型比较,我们发现MC3R基因突变型大鼠的腹腔总脂肪比例上升,肾周脂肪细胞体积增大,血液中脂质含量升高,表现出一定的脂代谢异常,但无明显糖代谢异常。MC4R单基因敲除大鼠和MC3R、MC4R双基因敲除大鼠则同时表现出明显的脂质代谢和葡萄糖糖代谢异常,如体重明显升高,血脂升高,血糖升高,糖耐量异常等一系列代谢紊乱症状。并且MC3R、MC4R双基因敲除大鼠的表型相对于MC4R单基因敲除大鼠要出现的更早。初步认为MC4R单基因敲除大鼠和MC3R、MC4R双基因敲除大鼠可以作为研究肥胖和由肥胖引起的2型糖尿病模型用于将来的实验研究。
【关键词】：大鼠 基因敲除 肥胖 MC3R MC4R
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R589.2
【目录】：
- 内容摘要6-8
- ABSTRACT8-12
- 第一章 引言12-17
- 1.1 肥胖的定义及其发病因素12-13
- 1.2 肥胖的危害及治疗13-14
- 1.3 中枢黑皮质素系统的研究进展14
- 1.4 黑皮质素受体(melanocortin receptors,MCRs)的研究进展14-16
- 1.5 本课题研究的目的和意义16-17
- 第二章 材料与方法17-32
- 2.1 实验材料17-22
- 2.1.1 实验动物17
- 2.1.2 主要试剂与试剂盒17-18
- 2.1.3 实验仪器18-20
- 2.1.4 主要实验耗材20
- 2.1.5 常用试剂配制20-22
- 2.2 实验方法22-32
- 2.2.1 大鼠基因型鉴定22-25
- 2.2.2 大鼠血糖测量方法25-26
- 2.2.3 大鼠口服葡萄糖耐量实验(Oral Glucose Tolerance Test,OGTT)26
- 2.2.4 大鼠胰岛素耐量实验(Insulin Tolerance Test, ITT)26
- 2.2.5 大鼠眼眶取血26-27
- 2.2.6 HE染色27-30
- 2.2.7 油红O染色30
- 2.2.8 大鼠饮食量的测量方法30
- 2.2.9 大鼠饮水量的测量方法30-31
- 2.2.10 大鼠体重测量方法31
- 2.2.11 大鼠体长测量方法31
- 2.2.12 大鼠腰围测量方法31
- 2.2.13 大鼠血液生化指标的检测31
- 2.2.14 实验数据统计分析31-32
- 第三章 实验结果与讨论32-71
- 3.1 MC3R与MC4R基因敲除对大鼠个体表型的影响32-38
- 3.1.1 对摄食量、饮水量的影响32-35
- 3.1.2 对体重、腰围、体长和Lee's指数的影响35-38
- 3.2 MC3R与MC4R基因敲除对大鼠血液中生化指标的影响38-63
- 3.2.1 对血清中甘油三酯、总胆固醇、脂蛋白胆固醇及游离脂肪酸的影响38-48
- 3.2.2 对血清中丙氨酸氨基转移酶、天门冬氨酸氨基转移酶、尿酸和肌酐的影响48-56
- 3.2.3 对血清中胰岛素、瘦素和血浆中糖化血红蛋白的影响56-60
- 3.2.4 MC3R与MC4R基因敲除对大鼠血口服葡萄糖耐量的影响60-63
- 3.3 MC3R与MC4R基因敲除对大鼠组织器官的影响63-71
- 3.3.1 对大鼠脏器系数的影响63-66
- 3.3.2 对大鼠脂肪组织和肝脏组织的影响66-71
- 全文总结与讨论71-76
- 1. 总结71-73
- 2. 讨论73-75
- 3. 展望75-76
- 参考文献76-83
- 附录Ⅰ 缩略词表83-84
- 附录Ⅱ 攻读硕士学位期间所获学术成果84-85
- 致谢85-86
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