APPL2及FGF21与腹型肥胖及非酒精性脂肪肝的关联及分子机制研究

发布时间：2018-10-18 14:48

【摘要】：代谢综合征（MS）是指一组相互关联的临床症候群，包括肥胖、胰岛素抵抗、葡萄糖耐受不良、高血压和血脂紊乱。其中，肥胖尤其是腹型肥胖作为MS的常见始发因素和核心环节，，与其发生发展密切相关。非酒精性脂肪肝（NAFLD）是一种由多种诱因引起的，以肝细胞脂肪变性和脂质蓄积为特征的临床病理综合征。NAFLD是代谢综合征在肝脏的表现，通常与肥胖尤其是腹型肥胖、2型糖尿病、高血压和高血脂等代谢紊乱伴随出现，但其在代谢紊乱中的作用和发生机制仍不明确。近年来发现，脂联素是调控糖脂代谢的重要因子，而与脂联素受体结合的衔接蛋白APPL2对脂联素信号转导具有重要的调节作用；成纤维细胞生长因子21（FGF21）与肥胖和NAFLD发生发展密切相关。目前，APPL2和FGF21基因变异与肥胖及NAFLD的相关性鲜见研究，FGF21在NAFLD中的作用机制尚不明确。鉴于腹型肥胖和NAFLD的密切关联，本课题聚焦于APPL2和FGF21与腹型肥胖和NAFLD的关联及分子机制的研究。研究分为三个部分，主要内容及结果如下： 1.中国汉族正常糖调节人群中APPL2基因变异与腹型肥胖和慢性肝损伤的关联研究 APPL2和APPL1是与脂联素受体结合的两个衔接蛋白。APPL2通过作用于脂联素受体（AdipoR1和AdipoR2）负向调控脂联素信号通路。脂联素与脂联素受体基因变异均与胰岛素抵抗和肥胖相关，APPL1基因变异与体脂分布相关。而APPL2基因变异与肥胖等代谢性疾病的相关性尚未有研究。本研究旨在分析中国汉族正常糖调节人群中该基因与腹型肥胖和慢性肝损伤的相关性。本研究选取1806例上海地区中国人，均为正常糖调节者（NGT）。对所有受试者进行肥胖相关的人体学基本参数如身高、体重、腰围和臀围等的测量并计算BMI和腰臀比。选取APPL2基因上的六个单核苷酸多态性（SNP）位点（rs2272495,rs10861360, rs1196744, rs1196768, rs3751191和rs1107756），用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱的方法对其进行基因型分型。研究发现，rs2272495和rs1107756与超重/肥胖相关（rs2272495位点C等位基因对超重/肥胖发生风险的效应：OR=1.218，95%CI1.047 1.416，P=0.011；rs1107756位点T等位基因对超重/肥胖发生风险的效应：OR=1.166，95%CI1.014 1.341，P=0.031）。经多重比较校正后，rs2272495与超重/肥胖仍具有相关性（经验P=0.043）。此外，rs2272495和rs1107756均与BMI、腰围及臀围相关（rs2272495：P值分别为0.015，0.006和0.025；rs1107756：P值分别为0.036，0.016和0.021），且rs2272495与腰臀比相关（P=0.047）。因此，本研究表明，在中国人正常糖调节人群中，APPL2基因变异与肥胖尤其是腹型肥胖相关。此外，本研究还对其中384例正常糖调节者测定了肝脏损伤的相关指标如γ-谷氨酰基转移酶（GGT），丙氨酸转氨酶（ALT）和天冬氨酸转氨酸（AST），并分析了APPL2基因的SNPs位点与这些肝损伤指标的相关性。结果发现，rs2272495和rs10861360与GGT水平相关（P值分别为0.040和0.027），提示在中国人正常糖调节人群中，APPL2基因变异还与肝脏慢性损伤相关。 2.中国汉族正常糖调节人群中FGF21基因变异与腹型肥胖和NAFLD的关联研究 FGF21是一种主要由肝脏分泌的代谢因子，对糖脂代谢具有重要的调节作用。在肥胖和NAFLD的患者中血清FGF21水平升高，而且FGF21水平与NAFLD及慢性肝损伤相关。本研究探讨了中国汉族正常糖调节人群中FGF21基因变异与腹型肥胖和NAFLD的相关性。在上海地区选取了344例受试者，均为正常糖调节者。对所有受试者进行了人体学基本参数如身高、体重、腰围和臀围的测量以及肝损伤相关指标、血脂和FGF21水平的测定。对FGF21基因及其侧翼的四个SNP位点（rs2071699，rs838136，rs499765和rs838133）进行基因型检测。研究发现，rs499765与NAFLD相关（其C等位基因对NAFLD发生风险的效应：OR=1.500，95%CI1.020-2.207，P=0.039）。rs499765与血清FGF21水平密切相关（P=0.030）。rs2071699和rs838136均与血清AST水平相关（P值分别为0.049和0.047）。校正BMI后，rs838136还与ALT水平相关（P=0.034）。此外，rs499765还与腹型肥胖的相关测量腰围（P=0.024）和腰臀比（P=0.034）相关。因此，本研究提示，在中国人正常糖调节人群中，FGF21基因变异与血清FGF21浓度和NAFLD相关。 3. FGF21与内质网应激在肝脏脂代谢中的关系及分子机制研究内质网应激激活细胞的适应性未折叠蛋白响应（UPR），并与机体的代谢调控过程密切相关。FGF21是一种主要由肝脏分泌的代谢因子，对糖脂代谢具有重要的调节作用。尽管有研究表明，在肥胖和NAFLD的动物模型和患者中血清FGF21水平升高，但与肥胖和NAFLD相关的代谢性内质网应激和FGF21之间的功能联系仍不十分清楚。在我们的研究中发现，NAFLD与内质网应激增加密切相关，而且同时发现在饮食诱导的肥胖小鼠和NAFLD患者中FGF21表达水平显著升高。给小鼠腹腔内注射内质网应激诱导剂衣霉素后可导致其出现肝脂肪变，同时伴有UPR三条关键通路的激活和FGF21表达的升高。进一步研究发现，UPR的IRE1α-XBP1通路可以直接激活Fgf21的转录表达。而给小鼠注射重组FGF21蛋白可以减轻衣霉素诱导的肝脂肪变，并且缓解了UPR的eIF2α-ATF4-CHOP这一条信号通路。这些结果提示FGF21不仅是细胞内UPR信号通路的一个下游调控分子，并且能通过缓解内质网应激，发挥有益于肝脏脂肪代谢的反馈调控作用。
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【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R575.5;R589.2

【参考文献】