MSG通过调控骨骼肌分泌磷脂酰胆碱介导机体能量代谢稳态

发布时间：2020-06-26 19:29

【摘要】：骨骼肌不仅是重要的代谢器官还是重要的分泌器官,可通过分泌骨骼肌分泌因子与机体其它代谢组织器官“对话”调控系统能量代谢稳态。本研究发现骨骼肌可通过分泌代谢小分子磷脂酰胆碱(PC)与脂肪组织“对话”调控系统代谢稳态。MSG是一个骨骼肌特异表达的转录调控因子,并且在酵解型肌纤维的表达水平显著高于其在氧化型肌纤维中的表达水平,提示MSG可能参与骨骼肌代谢调控。本研究利用MSG敲除小鼠(MSG-/-小鼠)研究MSG对骨骼肌代谢的调控。利用real-time PCR技术发现敲除MSG后酵解代谢相关基因表达下调而氧化磷酸化代谢相关基因表达上调,提示MSG参与骨骼肌代谢调控。由于骨骼肌代谢对机体代谢有十分重要的影响,本研究进一步评估了 MSG-/-小鼠机体能量代谢状态。结果显示:MSG-/-小鼠与同窝野生型对照小鼠(WT)相比机体代谢率提高且可以抵抗高脂饮食诱导的肥胖,表明MSG可调控系统能量代谢稳态。为探究MSG调控机体代谢稳态的机制,分别对常规饮食(SD)及高脂饮食(HFD)饲养的MSG-/-小鼠及WT对照小鼠的骨骼肌的条件培养基(CM)进行非靶向脂代谢组学测序;分析测序结果发现MSG-/-小鼠骨骼肌组织分泌的PC明显多于WT对照小鼠,ELISA实验进一步验证了此结果;并且MSG-/-小鼠血清中同样含有较高水平的PC。用PC处理分化成熟的脂肪细胞,PC可以诱导脂肪细胞发生棕色化,提示MSG-/-小鼠的骨骼肌组织通过分泌PC诱导皮下白色脂肪组织棕色化调控系统能量代谢稳态。磷酸胆碱胞苷转移酶a(CTa)是调控PC合成的限速酶,并且其活性可被不饱和脂肪酸(USFA)激活使PC合成增多。检测骨骼肌组织中USFA含量发现,MSG-/-小鼠骨骼肌组织中USFA含量显著高于WT对照小鼠。硬脂酰CoA去饱和酶1(SCD1)是催化饱和脂肪酸(SFA)转化为USFA的关键酶,利用Real-time PCR和Western Blotting技术发现敲除MSG后SCD1表达上调。上述结果提示MSG通过调控SCD1的表达调控骨骼肌合成PC。关于MSG调控SCD1表达的分子机制目前正在研究中。综上所述,本研究发现骨骼肌特异表达因子MSG可以调控骨骼肌糖酵解代谢,并且可调控骨骼肌组织合成脂代谢小分子PC,PC作用于皮下白色脂肪组织诱导其发生棕色化,从而调控系统能量代谢稳态。
【学位授予单位】：北京协和医学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R341
【图文】：

测序结果共得到１５２个具有显著性的差异表达基因，对这些差异表达的基因进行逡逑ＧＯ富集分析及ＫＥＧＧ通路分析发现，差异表达的基因主要富集在脂代谢及脂肪酸逡逑代谢上（图１Ａ－Ｂ），提示ＭＳＧ参与骨骼肌代谢调控。逡逑Ａ邋，厂￣Ｂ逡逑Ｉ逦Ｉ逦三邋２逦逦逡逑－ｔ｜逦逦邋逦逦Ｉ逦Ｐｏｓｉｔｉｖｅ邋ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｃＡＭＰ邋ｍｅｔａｂｏｌｉｃ邋ｐｒｏｃｅｓｓ逡逑Ｊ｜：逦逦邋－－——逦１逦Ｌｏｎｇ－ｃｈａｉｎ邋ｆａｔｔｙ邋ａｃｉｄ邋ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ邋ｐｒｏｃｅｓｓ逡逑＾逦0逦Ｃａｒｂｏｎ邋ｄｉｏｘｉｄｅ邋ｔｒａｎｓｐｏｒｔ逡逑Ｉ￣三：邋－：逦－邋－逦Ｉｎｆｌａｍｍａｔｏｒｙ邋ｒｅｓｐｏｎｓｅ逡逑＿３－逦邋逦逦－逦１逦ｌ，２逦Ｃｈｅｍｏｔａｘｉｓ逡逑１逦Ａｄｅｎｙｌａｔｅ邋ｃｙｃｌａｓｅ－ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇ邋Ｇ－ｐｒｏｔｅｉｎ＇逡逑Ｌ邋ｊ逦ｃｏｕｐｌｅｄ邋ｒｅｃｅｐｔｏｒ邋ｓｉｇｎａｌｉｎｇ邋ｐａｔｈｗａｙ邋．逡逑＿ｊ逦逦邋■逦Ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔ邋ｇｒｏｗｔｈ邋ｆａｃｔｏｒ邋ｒｅｃｅｐｔｏｒ邋ｓｉｇｎａｌｉｎｇ邋ｐａｔｈｗａｙ逡逑￣＂－｜ｊ邋ｉ：逦ｂ—全』逦Ｍｏｎｏｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ邋ｆａｔｔｙ邋ａｃｉｄ邋ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ邋ｐｒｏｃｅｓｓ逡逑—：逦逦？ 士沿＝＾：－－逦Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｌｉｐｉｄ邋ｍｅｔａｂｏｌｉｃ邋ｐｒｏｃｅｓｓ逡逑

提示骨骼肌代谢发生变化。利用Ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ邋ＰＣＲ技术检测骨骼肌代谢相关逡逑基因的表达发现敲除ＭＳＧ后，骨骼肌组织中酵解代谢相关基因表达下调，而氧化逡逑代谢相关基因表达上调（图２邋Ａ－Ｃ）。以上结果说明ＭＳＧ调控骨骼肌代谢。逡逑３４逡逑

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本文编号：2730788