發(fā)布時間：2020-11-18 16:40

　　 脂肪組織作為動物體內(nèi)重要的內(nèi)分泌器官在脂類存儲和代謝中起重要功能。脂肪代謝穩(wěn)態(tài)是機體新陳代謝平衡的體現(xiàn),受營養(yǎng)、遺傳、環(huán)境等因素調(diào)節(jié)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成、折疊、加工及其質(zhì)量監(jiān)控的重要場所。脂肪細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)除合成脂代謝關(guān)鍵蛋白外,也直接參與脂類轉(zhuǎn)運及其代謝調(diào)控。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(ER stress)是由未折疊的蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)大量聚集引起的細胞內(nèi)鈣離子穩(wěn)態(tài)失衡和脂類代謝異常狀態(tài)。研究表明肥胖和化學(xué)物質(zhì)(如衣霉素等)可誘導(dǎo)脂肪細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激進而引起機體脂代謝紊亂,但其具體機制尚不清楚。本研究利用衣霉素(Tunicamycin,TM)誘導(dǎo)小鼠脂肪組織和原代脂肪細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激,探究其對脂肪組織和肝臟脂代謝的影響,解析內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激與關(guān)鍵脂肪細胞分泌因子脂聯(lián)素(Adiponectin)和瘦素(Leptin)的互作及其對脂肪細胞凋亡、自噬、脂肪代謝紊亂和炎癥反應(yīng)的調(diào)控機制,闡明脂肪細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激通過傳遞外泌體影響肝臟脂肪代謝的作用機制。獲得以下主要研究結(jié)果:1.利用TM構(gòu)建小鼠脂肪組織和原代脂肪細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激模型,發(fā)現(xiàn)TM顯著提高脂肪組織內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激標(biāo)志因子Chop、GRP78和Atf家族成員表達;同時,TM降低小鼠體重并減少脂肪細胞大小,但伴隨脂肪組織炎癥反應(yīng);此外,TM也降低脂肪組織中Adiponectin和Leptin的水平,并引起脂代謝紊亂,進而激活細胞自噬和凋亡,而內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激抑制劑4-PBA顯著緩解脂代謝紊亂,抑制FFA異常增加。2.脂肪細胞因子Adiponectin通過其受體AdipoR1抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激及脂代謝異常;Adiponectin降低脂肪細胞內(nèi)鈣離子濃度,緩解FFA異常增加引起的脂代謝紊亂;同時,Adiponectin增加AMPK/PKC通路磷酸化并提高脂代謝關(guān)鍵因子PPARα表達;進一步研究表明PPARα是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激關(guān)鍵因子Atf2的轉(zhuǎn)錄因子,Adiponectin通過激活A(yù)MPK/PKC/PPARα信號抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激關(guān)鍵因子Atf2轉(zhuǎn)錄,進而抑制脂肪細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和細胞凋亡。3.利用RNA-seq解析內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激與Leptin互作關(guān)系,發(fā)現(xiàn)Leptin抑制脂肪細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激與細胞自噬和炎癥反應(yīng)密切相關(guān);Leptin激活其受體下游JAK2/STAT3通路,抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)的脂肪細胞自噬流和自噬體的形成;Leptin還可通過提高Klf4表達負轉(zhuǎn)錄調(diào)控內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激關(guān)鍵因子Atf4,抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和細胞自噬過程;此外,Leptin通過調(diào)控ATF4和ATG5蛋白互作,抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)的脂肪細胞自噬,促進機體脂代謝穩(wěn)態(tài)。4.分離內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激脂肪細胞來源外泌體(TM ATEx)并注射正常小鼠,發(fā)現(xiàn)TM ATEx引起肝臟內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和脂代謝紊亂,進而誘發(fā)肝臟脂肪變性和炎癥反應(yīng);蛋白組學(xué)測序分析發(fā)現(xiàn)脂肪細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激改變ATEx蛋白組成分傳遞至肝細胞起調(diào)控功能,其中亞細胞定位于細胞質(zhì)的Akr1b7蛋白增加最多;生物信息學(xué)解析Akr1b7調(diào)控的關(guān)鍵代謝過程,發(fā)現(xiàn)TM ATEx通過提高肝細胞中Akr1b7蛋白含量,進而提高細胞內(nèi)甘油水平引起肝細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和脂代謝紊亂。綜上所述,本研究探明了脂肪細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激通過關(guān)鍵因子Atf2和Atf4引起機體脂代謝紊亂的分子機制,解析內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激與Adiponectin和Leptin互作抑制脂肪細胞自噬、凋亡和炎癥反應(yīng),揭示TM ATEx傳遞Akr1b7至肝細胞引起肝臟脂代謝紊亂的重要功能,最終闡明內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘發(fā)機體脂肪代謝紊亂的作用機制,為深入研究脂代謝的可塑性調(diào)控奠定分子基礎(chǔ),為肉品質(zhì)改良提供重要理論基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S852.2
【部分圖文】：

UPR反應(yīng)（ClaudioHetz,2012）

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激與細胞凋亡內(nèi)質(zhì)網(wǎng)介導(dǎo)細胞凋亡至少包括兩種機制，命名為非折疊蛋白反應(yīng)（unfoldeion，UPR）和鈣離子起始信號（calcium signaling）(Kim et al., 2008a; Scorr) （圖 1-2）。非折疊蛋白反應(yīng)蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔形成空間結(jié)構(gòu)由許多分子，包括 Bip/Grp78 和 Grp94 及折疊酶類，如蛋白二硫異構(gòu)酶和肽基脯氨酰。非折疊蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)沉積，信號通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜傳入胞核和胞漿，效應(yīng)蛋ip/Grp78 和 Grp94 等內(nèi)質(zhì)網(wǎng)伴侶蛋白基因轉(zhuǎn)錄，并廣泛減少蛋白翻譯，以白折疊形成，減少非折疊蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)沉積和聚集，使細胞能夠耐受及生內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的反應(yīng)稱為非折疊蛋白反應(yīng)(Xu et al., 2005)。

Caspase-12 表達的細胞對內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激介導(dǎo)的凋亡有更強抵抗，而對非內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激介導(dǎo)的凋亡，二者敏感性相似。表明 Caspase-12 與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激介導(dǎo)凋亡的機制有關(guān)，而與非內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激介導(dǎo)的凋亡無關(guān)。應(yīng)用 BFA 或衣霉素可觸發(fā) Caspase-12 活化，但最強的活化刺激是應(yīng)用毒胡蘿卜素或鈣離子載體 A23187。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)損傷引起 Caspase-12 酶原激活，重組 Caspase-12 切割并激活 Caspase-9 酶原，活化的 Caspase-9 裂解 Caspase-3 酶原等效應(yīng) Caspase，效應(yīng) Caspase 切割多 ADP 聚合酶（PARP）和多種其它細胞內(nèi)的底物，最終導(dǎo)致細胞凋亡。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可能通過需鈣蛋白酶對原 Caspase-12 裂解或通過Grp78/Caspase-7 復(fù)合物介導(dǎo)的機制而使 Caspase-12 激活。Caspase-12 激活物還有IRE1-TRAF2 復(fù)合物，在 UPR 過程，IRE1-α 招募 TRAF-2，其復(fù)合物促使 Caspase-12 酶原聚集和活化(Szegezdi et al., 2006)。Caspase-12 基因缺陷小鼠的胚胎成纖維細胞不能完全對抗內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激引起的凋亡，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可能存在著非 Caspase-12 依賴凋亡信號途徑。
【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 刁有江;雞群預(yù)期應(yīng)激作用與藥物校正[J];山東畜牧獸醫(yī);1995年04期

2 張鳳寬;豬的應(yīng)激癥候群[J];肉類研究;1988年01期

3 Wilmore D W;武治津;;外科應(yīng)激作用的主要器官——腸[J];國外醫(yī)學(xué).外科學(xué)分冊;1989年03期

4 呂雪麗;任桂芝;劉振云;;人性化護理服務(wù)對社區(qū)老年患者的應(yīng)激作用[J];中國實用醫(yī)藥;2010年10期

5 ;有抗寒應(yīng)激作用的飼料[J];吉林農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟信息;2005年06期

6 楊超;蔡哲;石超;范林洋;楊春蕾;;食道癌細胞在異鼠李素處理中應(yīng)激作用的研究[J];四川大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年02期

7 朱文嫻,曹學(xué)友,李群卉;鋅對飛行人員應(yīng)激作用的影響[J];中國公共衛(wèi)生;2001年02期

8 朱和,康軍,王世祥,胡曉東;菊胡肺寧膏對免疫與應(yīng)激作用的影響[J];陜西中醫(yī);1994年10期

9 高得儀,王清蘭,喬升民,張梅嶺;口服補液鹽防治家畜應(yīng)激作用的初步實驗研究[J];畜牧獸醫(yī)學(xué)報;1993年02期

10 楊玉娟;李國豪;雷秀霞;何國華;莫健民;;銀杏葉提取物對HeLa炎癥細胞模型應(yīng)激作用的影響[J];廣東醫(yī)學(xué);2012年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 甘露;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激調(diào)控機體脂肪代謝穩(wěn)態(tài)的分子機制研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2018年

2 李燁;間充質(zhì)干細胞羰基應(yīng)激及人參皂苷抗羰基應(yīng)激作用[D];湖南師范大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 袁沛;紅茶改善秀麗隱桿線蟲滲透應(yīng)激作用研究[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

2 王貴;肌肽的抗羰基應(yīng)激作用：肌肽與丙二醛的反應(yīng)機理研究[D];湖南師范大學(xué);2010年

3 黃強;糠醛對釀酒酵母應(yīng)激作用的初步分析[D];貴州大學(xué);2008年

4 劉榮榮;TTF1-NP誘導(dǎo)裸鼠肝癌移植瘤細胞凋亡的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激作用機制[D];延邊大學(xué);2016年

5 陳偉;CXCL1對肝癌內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激作用的相關(guān)性研究[D];廣西醫(yī)科大學(xué);2016年

6 徐曉琳;牛黃有效成分抗腦梗死及調(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激作用的比較研究[D];北京中醫(yī)藥大學(xué);2016年

本文編號：2888938