抵抗素对肝细胞SIRT1功能调控研究

发布时间：2020-06-09 06:58

【摘要】：抵抗素(Resistin)是一个哺乳动物中应答于营养与能量变化的激素,在动物饥饿或禁食的情况下表达量下调,在饱食或高热量食物饲喂的情况下上调表达。研究人员于2001年首次在小鼠脂肪细胞中发现并克隆了抵抗素,并认为这个新发现的因子是联系哺乳动物肥胖与二型糖尿病的纽带。后续的研究表明人抵抗素可以引起胰岛素靶细胞如肝细胞的胰岛素抵抗,并广泛参与到人类与炎症相关的各种疾病中。 Sir2(Silent information regulator2)是酵母中发现的一个应答于热量限制(Calorie restriction)并在热量限制中介导酵母生命延长的一个基因,当在酵母中超表达sir2后,即便不进行热量限制酵母的寿命也能得到延长。它在哺乳动物中有7个同源基因(Sirtuins family),分别被命名为SIRT1-SIRT7,研究最多的是SIRT1。与酵母中同源基因一样,SIRT1也是一个应答于热量限制的基因,在动物饥饿或禁食的情况下表达量上调,在饱食或高脂饮食饲喂的情况下被下调表达。用SIRT1的激活剂SRT1720饲喂高脂饮食诱导的肥胖小鼠可以显著的延长这些肥胖小鼠的寿命,反映了SIRT1在保护机体应对年龄相关疾病中的重要作用。鉴于Resistin与SIRT1在应答于营养与能量变化时呈现出的相反的表达模式,以及它们在胰岛素抵抗和炎症中所起到的相反的作用,本研究以肝细胞为模型,采用荧光定量PCR、western blot、免疫共沉淀、邻位连接分析、染色质免疫共沉淀、ELIAS与细胞衰老染色等技术系统地研究了Resistin对SIRT1表达与功能的影响,得到以下结果：在人肝癌细胞系HepG2中,抵抗素重组蛋白以剂量依赖的形式下调SIRT1的mRNA与蛋白表达水平,并且下调SIRT1的重要辅助蛋白Nampt,以及2个SIRT1相互作用蛋白PGC-1α和PPARα的表达。同时,抵抗素处理减弱了SIRT1与PGC-1α和PPARα的相互作用程度,并下调了SIRT1-PGC-1α-PPARα转录复合物靶基因FGF21与CPT-1α的表达。表明抵抗素至少通过削弱SIRT1与其相互作用蛋白间的互作来损伤SIRT1的功能。在小鼠原代肝细胞中,抵抗素重组蛋白显著下调SIRT1mRNA与蛋白的表达。并显著上调SIRT1负调控靶基因Farp2与Pisd的表达；抵抗素处理引起了SIRT1对其靶基因Farp2启动子结合能力的减弱。同时,抵抗素处理引起了SIRT1与其靶DNA序列(主要卫星重复序列)结合能力减弱。60周龄与10周龄小鼠相比,内脏脂肪组织抵抗素mRNA水平有显著上调,血清中抵抗素蛋白水平有上升趋势。抵抗素至少通过减弱SIRT1与其相互作用DNA的互作来损伤SIRT1的功能。 72h抵抗素处理显著增加小鼠原代肝细胞衰老相关p-半乳糖苷酶染色阳性率,SIRT1激活剂白藜芦醇与烟酰胺单核苷酸可以消除由抵抗素造成的细胞衰老相关p-半乳糖苷酶染色阳性率上升。在小鼠巨噬细胞系Ana-1中,高浓度葡萄糖与棕榈酸处理可以显著上调抵抗素mRNA表达水平。高浓度葡萄糖与棕榈酸处理Ana-1与U937细胞后,收集得到的条件培养基处理小鼠原代肝细胞与人肝癌细胞HepG2细胞,与未经高糖与脂肪酸处理的巨噬细胞条件培养基相比,可以显著下调小鼠原代肝细胞与人HepG2细胞SIRT1mRNA的表达水平。综上,抵抗素降低肝细胞中SIRT1mRNA与蛋白质的表达水平,降低SIRT1与其重要相互作用蛋白的相互作用程度,削弱SIRT1与其靶DNA序列的结合,影响SIRT1靶基因的表达。
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R363

【参考文献】