Rcan2和Rps6kb1在小鼠体重调节机制中关系的研究

发布时间：2017-08-22 23:28

  本文关键词：Rcan2和Rps6kb1在小鼠体重调节机制中关系的研究

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【摘要】：最近三四十年以来,伴随着全球整体生活水平的提高,全世界肥胖的人口也随之增加。而超重和肥胖的人群往往都伴随有糖尿病、脂代谢紊乱、心血管疾病等并发症,肥胖的发生严重影响了人们的健康。因此,研究体重调节的机制以及肥胖发生的原因,是当下迫切需要解决的重要难题。但是人类的体重受遗传、性别、年龄、饮食结构、运动、精神压力、健康状况、经济状况及教育水平等多因素的交叉影响,人们很难鉴别每一种因素对体重的影响。目前,研究人员利用实验动物特别是C57BL/6J(B6)小鼠来研究体重的调节机制,可以为研究人类的体重调节机制提供宝贵的借鉴。近年来,随着基因打靶技术的广泛应用,研究人员发现小鼠体内很多基因的敲除都会影响其体重,但这些基因通过何种机制影响体重,彼此之间的关系如何,以及它们影响体重的机制是否与肥胖发生有关,目前尚不明确。在以往的研究中我们发现Rcan2基因的敲除能够改善年龄及高脂肪食物引起的肥胖,并且Rcan2参与体重调节的这种方式与瘦素信号通路无关。RCAN2最初是在人类皮肤成纤维细胞中克隆出来的一种甲状腺激素(T3)应答基因,T3通过P I3K-Akt/PKB-mTOR-Rps6kb1信号通路来调控RCAN2的表达的。有趣的是,据报道Rps6kb1-/-突变小鼠也具有消瘦的表型。本研究是在B6的近交系遗传背景下,通过比较Rcan2及 Rps6kbl两种基因突变对小鼠生长和体重的影响,从而推测它们在影响体重过程中的关系。本论文研究结果发现,与正常B6小鼠相比,Rcan2-/-和 Rps6kb1--/-两种突变小鼠的体重和体内脂肪都有减少,但是,二者又存在明显的不同。首先,Rcan2的缺失没有改变小鼠的体长,但是减少了食物的摄入量；而Rps6kb1-/-小鼠表现为胚胎发育异常、较小的体型和成年后食物摄入量的减少。其次,在普通饲料喂养条件下,Rcan2-/-小鼠明显比Rps6kb 1-/-小鼠重,但是两种小鼠却具有相同总量的生殖脂肪；而在高脂肪饲料喂养条件下,Rcan2-/-小鼠的体重和脂肪的增速均明显低于Rps6kb1-/-小鼠。此外,通过正常B6小鼠和Rcan2-/-小鼠的高脂肪饲料配对喂养实验,我们证明B6小鼠与Rcan2-/-小鼠的体重和脂肪量的差别是由它们摄食量的不同导致的。最后,用Rcan2-/-Rps6kb1--双基因敲除小鼠,进一步证明Rcan2和 Rps6kbl两基因的同时敲除对B6小鼠体重的影响具有叠加效应。根据以上结果可知,Rcan2和Rps6kbl两基因的缺失都能影响机体的生长和体重,但是它们是通过不同的机制完成的。Rps6kbl的缺失影响了小鼠的胚胎发育,导致小鼠体型变小,摄食量也随之减少,进而影响了体重,因此Rps6kbl可能是一个在发育过程中起重要作用的基因；而Rcan2基因的缺失仅仅影响了小鼠的摄食,摄食量的减少导致了小鼠体重的减轻,从而我们确定它是肥胖发生中的一个重要基因。因此,通过比较,我们可以确定这两种基因在机体生长过程中的功能,进而明确它们在肥胖发生中的作用。
【关键词】：Rcan2基因 Rps6kb1基因 生长 体重调节 肥胖
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R589.2
【目录】：

• 摘要8-10
• Abstract10-12
• 符号说明12-14
• 1 前言14-28
• 1.1 肥胖流行程度的严重性14
• 1.2 与肥胖发生相关的假说14-19
• 1.2.1 肠道微生物与肥胖14-15
• 1.2.2 环境与肥胖的关系15-17
• 1.2.3 遗传与肥胖的关系17-18
• 1.2.4 能量稳态与肥胖18-19
• 1.3 能量稳态存在的疑问19-22
• 1.3.1 瘦素抵抗19-20
• 1.3.2 能量消耗数据疑问20-21
• 1.3.3 能量消耗作用被夸大21-22
• 1.4 Rcan2基因背景22-24
• 1.4.1 RCAN2基因基本介绍22-23
• 1.4.2 RCAN2基因的功能23
• 1.4.3 RCAN2基因在体重调节中的功能23-24
• 1.5 Rps6kb1基因背景24-28
• 2 实验材料、试剂与仪器28-32
• 2.1 实验模式动物28
• 2.2 实验所用主要试剂28-30
• 2.2.1 实验试剂28-30
• 2.3 实验耗材与仪器30-32
• 2.3.1 动物饲料30
• 2.3.2 实验耗材30
• 2.3.3 实验仪器30-32
• 3 实验方法32-40
• 3.1 实验小鼠基因型的鉴定32-33
• 3.1.1 小鼠基因组的提取32
• 3.1.2 PCR鉴定小鼠的基因型32
• 3.1.3 PCR鉴定Rcan2和Rps6kb1两基因敲除小鼠的基因型32-33
• 3.2 Rcan2~(-/-)Rps6kb1~(-/-)双基因敲除小鼠的获得33
• 3.3 体重统计实验33
• 3.4 小鼠摄食量的测量实验33-34
• 3.5 高脂肪食物配对喂养实验34
• 3.6 Western Blot检测34-35
• 3.6.1 提取组织总蛋白34
• 3.6.2 紫外分光光度计测蛋白浓度34
• 3.6.3 Western Blot34-35
• 3.7 Real-Time PCR35-37
• 3.7.1 小鼠组织RNA的提取35-36
• 3.7.2 将RNA反转录为cDNA36
• 3.7.3 荧光实时定量PCR36-37
• 3.8 动物组织石蜡切片37-38
• 3.9 石蜡切片HE染色38-39
• 3.10 脂肪细胞大小的统计39
• 3.11 统计学分析39-40
• 4 结果与分析40-56
• 4.1 分子水平上鉴定Rcan2和Rps6kb1两种基因之间的关系40-41
• 4.1.1 Rcan2敲除对Rps6kb1蛋白表达水平的影响40-41
• 4.2 Rcan2和Rps6kb1两基因的敲除对小鼠胚胎发育的影响41-42
• 4.3 普通饮食条件下,Rcan2~(-/-)和Rps6kb1~(-/-)两种突变对小鼠生长和体重的影响42-44
• 4.3.1 普通饮食条件下,正常小鼠、Rcan2~(-/-)和Rps6kb1~(-/-)三种小鼠的生长模式42-43
• 4.3.2 普通饮食条件下,正常小鼠、Rcan2~(-/-)和Rps6kb1~(-/-)三种小鼠中胫骨长度和附睾脂肪重量的统计43-44
• 4.4 高脂肪食物喂养条件下,Rcan2~(-/-)和Rps6kb1~(-/-)两种突变对小鼠生长和体重的影响44-46
• 4.4.1 高脂肪食物喂养条件下,正常小鼠、Rcan2~(-/-)和Rps6kb1~(-/-)三种小鼠的生长模式44-45
• 4.4.2 高脂肪食物喂养条件下,正常小鼠、Rcan2~(-/-)和Rps6kb1~(-/-)三种小鼠中胫骨长度和相关组织器官重量的统计45-46
• 4.5 不同饮食条件下,正常小鼠、Rcan2~(-/-)和Rps6kb1~(-/-)三种小鼠中与脂质相关组织的形态学分析46-50
• 4.5.1 正常小鼠,Rcan2~(-/-)和Rps6kb1~(-/-)三种小鼠的脂肪组织的形态学分析46-48
• 4.5.2 正常小鼠、Rcan2~(-/-)和Rps6kb1~(-/-)三种小鼠肝脏组织的形态学分析48-49
• 4.5.3 正常小鼠、Rcan2~(-/-)和Rps6kb1~(-/-)三种小鼠的褐色脂肪组织的形态学分析49-50
• 4.6 正常小鼠、Rcan2~(-/-)和Rps6kb1~(-/-)三种小鼠的摄食量的统计50-51
• 4.7 高脂肪饲料喂养条件下,正常小鼠和Rcan2~(-/-)小鼠之间的配对喂养实验51-53
• 4.7.1 高脂肪饲料喂养条件下,配对喂养实验中小鼠的生长模式51-52
• 4.7.2 高脂肪饲料喂养条件下,配对喂养实验中小鼠与脂肪代谢相关的组织器官重量的统计52-53
• 4.8 普通饲料喂养条件下,Rcan2~(-/-)Rps6kb1~(-/-)双基因敲除小鼠的表型53-54
• 4.8.1 普通饲料喂养条件下,Rcan2~(-/-)Rps6kb1~(-/-)双基因敲除小鼠体重及体长表型53-54
• 4.8.2 普通饲料喂养条件下,Rcan2~(-/-)Rps6kb1~(-/-)双基因敲除小鼠与肥胖相关的组织器官的重量的统计54
• 4.9 普通饲料喂养条件下,Rcan2~(-/-)和Rps6kb1~(-/-)小鼠体内与能量代谢相关的基因的mRNA表达水平54-56
• 5 讨论56-64
• 5.1 Rcan2及Rps6kb1两种基因的缺失对小鼠生长和体重的影响57-59
• 5.2 Rcan2基因敲除的研究59
• 5.3 Rps6kb1基因敲除的研究59-61
• 5.4 Rcan2和Rps6kb1两基因与肥胖发生的关系61-64
• 参考文献64-70
• 致谢70-71
• 学位论文评阅及答辩情况表71

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1 李士威;Rcan2和Rps6kb1在小鼠体重调节机制中关系的研究[D];山东大学;2016年

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本文编号：721690