miR-181a对犊牛原代肝细胞糖脂代谢稳态的调控机制

发布时间：2017-04-15 16:04

  本文关键词：miR-181a对犊牛原代肝细胞糖脂代谢稳态的调控机制，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：过渡期奶牛由于干物质摄入量(Dry matter intake,DMI)减少而能量需求增加常处于能量负平衡(Negative energy balance,NEB)状态,NEB会引起脂肪组织脂肪动员,因此血液中非酯化脂肪酸(Nonestesterified fatty acids,NEFAs)的浓度会显著升高。当大量的NEFAs在肝脏长时间过量蓄积会引起肝细胞细胞器受损、细胞内信号转导障碍,进而导致肝脏内糖脂代谢失衡。现已知mi RNAs通过转录后调控机制参与肝细胞内葡萄糖的摄取利用及脂类的合成分解等代谢过程。然而对于奶牛相关mi RNAs功能和靶标的研究却鲜有报道,因此本实验通过体外培养犊牛原代肝细胞,探究mi R-181a及其靶标对肝细胞糖脂代谢稳态的调节机制,为奶牛营养代谢病的防治提供理论基础。通过对临床酮病奶牛血液和肝脏中mi R-181a的检测发现,mi R-181a在酮病奶牛血液和肝脏中的含量显著高于正常奶牛。体外分离培养犊牛原代肝细胞,利用不同浓度的NEFAs(0,0.6,1.2,2.4 mmol/L)处理肝细胞,发现当NEFAs浓度高于1.2 mmol/L时,肝细胞的胰岛素敏感性降低,脂沉积增加,同时mi R-181a的表达量也显著升高。说明mi R-181a表达量的高低可能与肝细胞的糖脂代谢稳态有关。利用mi R-181a的模拟体(mimics)将mi R-181a在犊牛原代肝细胞内过表达,结果显示过表达组肝细胞的胰岛素敏感性降低,胰岛素刺激的肝细胞葡萄糖摄取减少,糖异生基因G-6-P和PEPCK表达增加,表现为胰岛素抵抗,同时控制脂合成的关键转录因子SREBP-1c表达增加而控制脂分解的关键转录因子PPARα表达降低,表现为脂沉积增加。当利用mi R-181a的抑制剂(inhibitors)抑制内源性mi R-181a表达时,结果显示抑制剂组的肝细胞胰岛素敏感性增加,胰岛素刺激的葡萄糖摄取增加,同时SREBP-1c表达减少而PPARα表达增加。而且当肝细胞用高浓度NEFAs处理的同时利用mi R-181a inhibitors抑制内源性mi R-181a的表达,结果显示,NEFAs和inhibitors共同处理组相比于NEFAs单独处理组肝细胞的胰岛素敏感性升高,细胞内糖原含量升高,胰岛素刺激的葡萄糖摄取能力增加,糖异生关键基因G-6-P和PEPCK表达降低,同时SREBP-1c表达减少而PPARα表达增加,细胞内甘油三酯含量降低。上述结果表明过表达mi R-181a可以损伤肝细胞的糖脂代谢稳态,而抑制内源性mi R-181a的表达可以改善高浓度NEFAs造成的糖脂代谢紊乱。通过mi RNA靶标预测软件Target Scan预测SIRT1是mi R-181a的靶基因。利用mi R-181a mimics和inhibitors将mi R-181a在犊牛原代肝细胞内过表达和抑制,通过Western blot和荧光定量PCR技术检测SIRT1的表达,发现过表达mi R-181a可以降低SIRT1蛋白和基因的表达量,而抑制mi R-181a表达可以增加SIRT1蛋白和基因的表达量,这些结果说明SIRT1的确是mi R-181a的靶标。而且当用SIRT1的抑制剂EX527处理肝细胞时,肝细胞也表现为胰岛素抵抗和脂沉积增加,这与过表达mi R-181a的效果一致,另外利用SIRT1的激活剂白藜芦醇(Resveratrol,Res)处理肝细胞并同时用高浓度NEFAs刺激,结果显示Res和NEFAs同时添加组的胰岛素敏感性和胰岛素刺激的葡萄糖摄取能力等均高于NEFAs单独处理组,而且同时添加组的脂沉积显著降低,这表明Res可以改善高浓度NEFAs造成的糖脂代谢紊乱,而这一结果也和抑制mi R-181a的效果一致。综上所述,过表达mi R-181a会引起奶牛肝细胞糖脂代谢紊乱,而抑制mi R-181a的表达有利于维持肝细胞糖脂代谢稳态,而且mi R-181a通过其靶基因SIRT1发挥调节奶牛肝细胞糖脂代谢的作用。
【关键词】：肝细胞 miR-181a SIRT1 白藜芦醇 糖脂代谢
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S823
【目录】：

• 中文摘要5-7
• Abstract7-12
• 英文缩写词表12-13
• 前言13-15
• 第一篇 文献综述15-37
• 第一章 过渡期奶牛的糖脂代谢紊乱15-25
• 1.1 过渡期奶牛生理特征15-17
• 1.2 奶牛的胰岛素抵抗17-20
• 1.3 酮病和脂肪肝20-22
• 1.4 SIRT1和糖脂代谢22-24
• 1.5 小结24-25
• 第二章 miRNA简介以及在畜禽方面的应用25-37
• 2.1 miRNA简介25-28
• 2.2 miRNA与胰岛素敏感组织28-30
• 2.3 miRNA和非酒精性脂肪肝30-32
• 2.4 miRNA在畜禽方面的研究进展32-36
• 2.5 小结36-37
• 第二篇 研究内容37-75
• 第一章 酮病奶牛糖脂代谢状态及miR-181a表达变化37-52
• 1.1 材料37-40
• 1.2 方法40-46
• 1.3 结果46-49
• 1.4 讨论49-51
• 1.5 小结51-52
• 第二章 miR-181a对犊牛原代肝细胞糖脂代谢的调节作用52-66
• 2.1 材料52-53
• 2.2 方法53-56
• 2.3 结果56-64
• 2.4 讨论64-65
• 2.5 小结65-66
• 第三章 miR-181a的靶基因SIRT1对犊牛原代肝细胞糖脂代谢的调节作用66-75
• 3.1 材料67
• 3.2 方法67
• 3.3 结果67-72
• 3.4 讨论72-74
• 3.5 小结74-75
• 结论75-76
• 参考文献76-90
• 导师简介90-91
• 作者简介91-92
• 在学期间所取得的科研成果92-93
• 致谢93

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 Xiao-Chen Wang;Xiao-Rong Zhan;Xin-Yu Li;Jun-Jie Yu;Xiao-Min Liu;;Micro RNA-185 regulates expression of lipid metabolism genes and improves insulin sensitivity in mice with non-alcoholic fatty liver disease[J];World Journal of Gastroenterology;2014年47期

2 George Liu;M Scott Updike;;miRNA-dysregulation associated with tenderness variation induced by acute stress in Angus cattle[J];Journal of Animal Science and Biotechnology;2012年02期

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本文编号：308734