胰岛素样生长因子2对脂肪细胞分化的作用及机制

发布时间：2020-07-27 14:44

【摘要】：研究背景和目的胰岛素样生长因子2(Insulin-lilke growth factor 2,IGF2)是调节细胞生长、增殖,迁移、分化和存活的关键因子之一。IGF2参与人体生长发育、糖脂代谢、肿瘤发生发展等多种生物学过程。近年来IGF2与2型糖尿病、多囊卵巢综合征、肿瘤等疾病的关系已经引起了人们的极大关注,然而,IGF2与肥胖之间的关系还尚未明确。本研究拟观察IGF2对成脂分化的影响,并分析IGF2与脂质沉积之间的关系并探究其可能的作用机制。对象和方法动物实验:构建高脂饮食诱导(High Fat Diet-Induced,HFD)的肥胖小鼠动物模型,将小鼠分为两组,于左侧附睾旁脂肪组织分别注射IGF2过表达慢病毒及其阴性对照病毒,分为HFD+lenti-IGF2组和HFD+lenti-GFP组(n=6 vs 6),处理4周后测量小鼠体重和血糖,处死小鼠并留取血清,检测血清中IGF2、总胆固醇(Total cholesterol,TC)、甘油三酯(Triglyceride,TG)、高密度脂蛋白(High density lipid cholesterol,HDL-C)及低密度脂蛋白(Low density lipid cholesterol,LDL-C)水平,采用HE染色观察脂肪细胞形态学变化。细胞实验:采用敲低及过表达IGF2慢病毒感染人源脂肪间充质干细胞(Human Adipose-derived Stem Cells,hADSCs),将细胞分为4个不同处理组细胞:IGF2-RANi组,IGF2-RANi-NC组,lenti-IGF2组,lenti-IGF2-NC组。利用油红O染色法观察IGF2对hADSCs脂肪分化的影响;应用Western Blot及RT-PCR技术检测各组脂肪细胞分化过程中过氧化物增殖因子激活受体γ(PPARγ),脂蛋白脂肪酶(LPL)、脂联素(adiponectin),沉默调节蛋白1(SIRT1),β-连环蛋白(β-catenin)和Dickkopf相关蛋白1(DKK1)的表达水平。结果1.HFD小鼠模型中,在附睾旁脂肪中过表达IGF2后小鼠血清IGF2水平显著升高(P0.01),TG、TC水平升高,HDL-C水平降低(P均0.05),而LDL-C、血糖水平无显著变化。过表达IGF2后小鼠附睾旁脂肪重量占总体重的百分比较对照组显著增加(P0.05),而体重及腹股沟脂肪重量占总体重的百分比无明显变化。此外,大体观示HFD+lenti-IGF2组附睾旁脂肪明显富含油脂,HE染色示附睾旁脂肪细胞体积明显增大。2.在体外,过表达IGF2后hADSCs细胞胞浆中脂滴增多,而敲低IGF2表达后hADSCs细胞胞浆中脂滴减少。3.上调IGF2表达水平后,hADSCs中成脂分化标志性基因PPARγ蛋白水平显著上调(P0.05),LPL蛋白及mRNA水平显著上调(P0.01,P0.05),adiponectin蛋白及mRNA水平显著上调(P0.05,P0.01);下调IGF2表达水平后,PPARγ蛋白水平显著下调(P0.05),LPL蛋白及mRNA水平显著下调(P均0.05),adiponectin蛋白及mRNA水平显著下调(户0.05,P0.01)。4.过表达IGF2后,hADSCs中SIRT1蛋白及mRNA水平显著下调(P均0.05);敲低IGF2后,SIRT1蛋白及mRNA水平均显著上调(P0.01,P0.05)。5.上调IGF2表达水平后,hADSCs中DKK-1 mRNA水平显著上调,而β-catenin mRNA水平显著下调(P均0.05);下调IGF2表达水平后DKK-1 mRNA水平显著下调(P0.05),而β-catenin mRNA水平显著上调(P0.01)。结论在HFD小鼠附睾旁脂肪中过表达IGF2可以促进脂质沉积。在hADSCs中上调IGF2表达水平可促进其向成熟脂肪细胞分化,促进成脂分化标志基因PPARy、LPL、adiponectin表达,抑制SIRT1表达;而在hADSCs中下调IGF2表达水平则起到相反作用,上述作用可能是通过调控Wnt/β-catenin信号通路实现的。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R589.2;R-332
【图文】：

信号通路,内分泌器官,脂肪,胰岛素抵抗

分化、衰老、凋亡和糖脂代谢密切相关的组蛋白去乙酰化酶，可减少脂肪生成。逡逑Ｗｎｔ／ｐ－ｃａｔｅｎｉｎ信号通路是目前公认的调控脂肪细胞分化的主要信号传导途径逡逑之一。除了调控脂肪细胞分化（图１．２）邋＿，Ｗｎｔ／ｐ－ｃａｔｅｎｉｎ信号通路对前脂肪细胞逡逑的生存也是至关重要的［１１１。经典的Ｗｎｔ／ｐ－ｃａｔｅｎｉｎ信号通路激活时，Ｐ－ｃａｔｅｎｉｎ在细逡逑胞内的聚积并转移到核内，抑制ＰＰＡＲｙ表达从而阻止脂肪分化１１２】。而ＤＫＫ－１可下逡逑调（３－ｃａｔｅｎｉｎ的表达，是经典Ｗｎｔ／ｐ－ｃａｔｅｎｉｎ信号通路重要的拮抗因子。然而目前有逡逑２逡逑

印记基因,脂肪,信号通路,证据

逦ｉｉ＿＾逦Ｉｎｆｌａｍｍａｔｉｏｎ逡逑？邋Ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ逡逑图１．１脂肪组织是人体最大的内分泌器官［６Ｉ逡逑图中总结了与胰岛素抵抗和代谢风险相关的具有代表性的脂肪因子逡逑脂肪过度发育是导致体脂过度沉积的关键因素，而脂肪分化是脂肪发育的关逡逑键步骤，是指不含脂滴的前脂肪细胞向脂肪细胞分化的过程，且这一过程受多种逡逑转录因子和复杂信号通路的调节ｍ。ＰＰＡＲｙ在脂肪组织中特异表达，是脂肪细胞分逡逑化和葡萄糖代谢的主要调节因子，起着至关重要的作用［８１。脂肪细胞中的ＬＰＬ浓逡逑度随脂肪细胞体积的增大而增加，在调节ＴＧ水平方面发挥着重要作用，控制全身逡逑脂质分配，对能量平衡是必不可少的｜９１。ａｄｉｐｏｎｅｃｔｉｎ是脂肪细胞分泌的特异性的脂逡逑肪因子，可上调脂肪合成基因表达，促进成脂分化。而ＳＩＲＴ１是一种与细胞增殖、逡逑分化、衰老、凋亡和糖脂代谢密切相关的组蛋白去乙酰化酶

结构图,病毒载体,结构图,慢病毒

２．１．３人源过表达、敲低ＩＧＦ２慢病毒逡逑人源ＩＧＦ２－ＲＮＡｉ慢病毒及配套的阴性对照病毒和人源ｌｅｎｔｉ－ＩＧＦ２慢病毒及配逡逑套的阴性对照病毒购自吉凯基因公司。病毒载体结构如图２．１所示。逡逑ＡＶ＾／邋ＢＶ＾／逡逑图２．１邋ＩＧＦ２－ＲＮＡｉ、ｌｅｎｔｉ－ＩＧＦ２病毒载体结构图逡逑（Ａ：ＩＧＦ２－ＲＮＡｉ，邋Ｂ：邋ｌｅｎｔｉ－ＩＧＦ２）逡逑５逡逑

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