脂肪特异性蛋白27对减重手术导致的脂肪水解代谢的调节作用

发布时间：2020-05-24 15:59

【摘要】：目的:研究胃袖状切除术(SG)和Roux-En-Y胃旁路术(RYGB)对肥胖大鼠摄食量、体重、肝脂肪变性、脂肪分布的影响及引起的FSP27表达变化;研究FSP27在肥胖大鼠和减重手术大鼠脂肪组织中、3T3-L1成熟脂肪细胞中对脂质水解与合成的调节作用以及对能量稳态的影响;探索能量、营养因素的改变对PPARγ/FSP27及下游脂肪水解酶的作用。为解决临床减重术后患者出现体重无法下降至预期、甚至复胖现象,为寻找辅助乃至代替有创手术达到减重效果的潜在方式提供理论和实验依据。方法:本研究第一部分建立肥胖、肥胖假手术、肥胖胃袖状切除术、肥胖胃旁路术大鼠模型,术后4周连续测量各组大鼠摄食量、体重,术后第28天检测血浆、脂肪、肝脏中甘油三酯含量,HE染色和油红染色观察肝脏细胞形态变化,对比肥胖大鼠在减重手术前后肝脂肪变性的改善,双能X线测量法测量大鼠身体组成和脂肪分布。免疫组织化学染色观察大鼠白色脂肪和棕色脂肪组织FSP27含量、细胞及脂滴形态。qRT-PCR检测FSP27和棕色脂肪标记蛋白UCP1。第二部分采用Western blot检测术后2周和4周大鼠躯干脂肪FSP27、HSL、p-HSL、ATGL、CGI-58、DGAT1和DGAT2的蛋白表达。将成熟3T3-L1脂肪细胞分别于对照培养基(10%FBS、5 mmol/L葡萄糖的DMEM培养基),高脂培养基(0.2 mmol/L、0.5 mmol/L、1 mmol/L棕榈酸);高糖培养基(10 mmol/L、25 mmol/L、35 mmol/L葡萄糖);高营养培养基(20%、30%、50%FBS)培养48小时,Western blot检测FSP27表达变化并筛选作用最佳浓度。免疫荧光检测脂肪细胞中FSP27表达及亚细胞定位,Western blot检测HSL和ATGL蛋白表达变化。检测诱导成熟并沉默FSP27的3T3-L1脂肪细胞中FSP27、HSL和ATGL的mRNA和蛋白表达,在对照培养基和最佳浓度的高脂、高糖、高营养培养基中培养后再次检测HSL和ATGL的蛋白表达。第三部分检测术后2周和4周大鼠附睾脂肪PPARγmRNA含量和蛋白表达。Western blot检测高脂、高糖、高营养对成熟3T3-L1脂肪细胞PPARγ的影响。通过siRNA和质粒转染使3T3-L1前脂肪细胞PPARγ基因过表达或沉默,检测FSP27、HSL、ATGL mRNA含量及蛋白表达。过表达3T3-L1细胞PPARγ并沉默FSP27,诱导至成熟后给予高脂、高糖、高营养作用,检测PPARγ、FSP27、HSL、ATGL的蛋白表达。结果:本研究第一部分中:减重手术SG和RYGB有效减少大鼠术后摄食量和降低体重,减重手术组大鼠术后体重快速下降直至进入第4周开始出现减缓;SG和RYGB有效降低大鼠血浆、脂肪、肝脏中的TAG含量,明显改善肥胖大鼠的肝脏脂肪变性;SG和RYGB在大鼠术后4周显著降低全身脂肪含量(%)和脂肪量,以躯干脂肪减少最显著,但几乎不改变瘦体重;SG和RYGB使大鼠附睾、肾周脂肪细胞直径减小,多室脂滴出现,使FSP27和UCP1 mRNA升高,促进白色脂肪向棕色脂肪转化;RYGB较SG对大鼠有着更为显著的代谢益处。本研究第二部分中,减重术后白色脂肪中的FSP27蛋白浓度呈现由低到高的动态改变,响应其变化的是脂肪水解酶含量由术后快速升高到逐渐降低,但始终高于肥胖对照和假手术大鼠。而甘油三酯合成酶仅由轻度降低到恢复至接近肥胖(对照)大鼠水平。在肩胛间棕色脂肪中FSP27的这种升高现象更早于白色脂肪的出现。高脂、高糖、高营养培养基均显著降低FSP27蛋白含量,其中棕榈酸作用的最佳浓度为0.5 mmol/L,葡萄糖为35 mmol/L,血清为50%。在高脂环境下FSP27蛋白浓度降低,却未引起HSL和ATGL的显著变化;高糖环境引起FSP27的降低和HSL的升高,ATGL无变化;高营养环境下FSP27的降低与ATGL的升高同时存在,HSL则轻度下降。沉默FSP27基因的3T3-L1脂肪细胞HSL、ATGL mRNA含量和蛋白表达显著升高,高脂、高糖、高营养则并未使其HSL和ATGL蛋白浓度产生明显变化。本研究第三部分中:减重术后大鼠附睾脂肪组织PPARγmRNA含量和蛋白表达呈现由降低到升高的改变。高脂、高糖、高营养作用使成熟脂肪细胞PPARγ蛋白表达显著低于对照组。PPARγ基因沉默后的成熟3T3-L1脂肪细胞中FSP27、HSL、ATGL的mRNA和蛋白含量显著降低;PPARγ过表达则使FSP27、HSL、ATGL的mRNA和蛋白表达升高。高脂高糖高营养培养基并未使PPARγ过表达且沉默了FSP27的成熟3T3-L1脂肪细胞中HSL和ATGL的蛋白表达产生显著变化。结论:FSP27具有平衡调节脂质分解和储存的功能,其表达随能量和营养供应的变化而变化。在能量、营养等环境因素作用下,FSP27受到PPARγ的正向调控进而通过调节HSL、ATGL的表达,介导脂滴的形成,抑制脂肪的过度水解和沉积。
【图文】：

庆大霉素,进食障碍,术后护理,解剖分析

3）含有庆大霉素的生理盐水溶液腹腔冲洗。3-0 不可吸收手术缝合线连续缝合关闭腹壁肌层及皮肤。图1.1 假手术、胃袖状切除术、Roux-En-Y胃旁路术中图像2.2.5 术后护理术后大鼠均单笼饲养，三天内每日庆大霉素皮下注射（0.8 mg/100g BW）。术后 24 小时禁食水，，一天后自由饮用低浓度糖水供能。术后 48 小时如无明显呕吐、呕血等症状则不限量喂食固体颗粒粉末饲料（自行研磨），观察无进食障碍后，过度至标准固体高脂饲料。纯净水随意摄取。术后仔细观察并记录并发症发生情况，如发现死亡即刻解剖分析。

手术后,大鼠,快恢复,高脂饮食

制了大鼠术后的摄食量，其中 RYGB 效果优于 SG。假手术尽管一定程度上引起了摄食量减少，但效果不如 RYGB 和 SG，且较快恢复（图 1.2）。图1.2 大鼠手术后4周摄食量变化*P <0.05 vs. Control group,#P <0.05 vs. Sham group3.2 减重手术降低肥胖大鼠体重手术后在 45%高脂饮食喂养下，Control 组与 Sham 组大鼠体重仍持续增加。
【学位授予单位】：中国医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R656.6;R-332

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