發(fā)布時間：2020-04-10 23:33

【摘要】：肥胖病是白色成熟脂肪細胞(以下簡稱脂肪細胞)內(nèi)脂質(zhì)異常積累所致的疾病,表現(xiàn)為脂肪細胞體積的異常肥大和數(shù)量的異常增加。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),體外培養(yǎng)的脂肪細胞可以清除胞質(zhì)內(nèi)的脂滴(lipid droplet,LD),自發(fā)去分化為具有干細胞特性的成纖維細胞樣細胞,稱為去分化脂肪細胞(dedifferentiated fat cells,DFATCs)。DFATCs與脂肪細胞相比,干細胞標志因子SOX2上調(diào),脂肪細胞標志因子PPARγ2下調(diào)。DFATCs在特定誘導條件下,可以再分化為脂肪細胞同時可以轉(zhuǎn)分化為骨細胞、平滑肌細胞、血管內(nèi)皮細胞和神經(jīng)細胞等,在再生醫(yī)學領(lǐng)域具有重要的應用前景。自噬是真核生物普遍存在的細胞調(diào)節(jié)機制,細胞在營養(yǎng)缺乏或應激情況下,消化、降解體內(nèi)衰老或失去功能的細胞器及蛋白質(zhì)等成分以維持能量平衡。相關(guān)研究表明,饑餓可誘導哺乳動物細胞自噬,自噬過程中產(chǎn)生的自噬溶酶體可以靶向選擇、包裹并降解脂滴,為細胞生命活動提供能量。因此,探究自噬如何影響脂肪細胞去分化具有重要的理論意義。胰島素及高脂應激等因素可激活哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR),進而抑制細胞自噬。本實驗室既往研究表明,抑制胰島素信號可促進白色脂肪細胞去分化。那么,自噬在胰島素信號介導的脂肪細胞去分化過程中如何發(fā)揮作用呢?本實驗以3T3-L1小鼠前脂肪細胞為材料,采用“經(jīng)典雞尾酒法”體外誘導其白色成脂分化。隨后,通過分別添加胰島素信號特異性抑制劑(linstinib,OSI-906)和自噬誘導劑雷帕霉素(rapamycin,Rapa)促進脂肪細胞去分化。通過去分化脂肪細胞形態(tài)學以及胰島素信號關(guān)鍵分子、成脂關(guān)鍵分子的轉(zhuǎn)錄及翻譯水平表達變化特征,分析自噬在胰島素介導的白色脂肪細胞去分化過程中的作用。實驗結(jié)果如下:1.使用終濃度為1μM OSI-906促進脂肪細胞去分化,觀察細胞形態(tài)并檢測成脂相關(guān)分子、自噬相關(guān)分子的時序性表達變化特征。結(jié)果表明,阻斷胰島素信號通路后,脂肪細胞胞質(zhì)內(nèi)脂滴逐漸減少,成脂率由80%±5.5%降至10%±3.5%,成脂相關(guān)分子PPARγ2轉(zhuǎn)錄及翻譯水平明顯下調(diào),自噬相關(guān)分子LC3II及干細胞標志分子SOX2表達水平均顯著上調(diào)。說明抑制胰島素信號可促進細胞自噬的發(fā)生,使脂肪細胞去分化。2.使用終濃度為100 nM Rapa觀察其能否促進白色脂肪細胞去分化過程,并對細胞形態(tài)以及成脂相關(guān)分子、自噬相關(guān)分子時序性表達變化特征進行分析。結(jié)果表明,誘導自噬后,脂肪細胞胞質(zhì)內(nèi)大脂滴進一步融合變大,小脂滴數(shù)量明顯減少,但是含有大脂滴的細胞數(shù)量并無明顯變化且去分化進程較緩慢。成脂相關(guān)分子PPARγ2表達下調(diào),自噬相關(guān)分子LC3II及干細胞標志分子SOX2表達上調(diào)。與添加OSI-906結(jié)果趨勢一致,添加Rapa顯著抑制AKT磷酸化程度,表明添加Rapa后,胰島素信號通路被抑制,抑制成脂進程,從而促進脂肪細胞去分化。綜上實驗結(jié)果表明:自噬通過胰島素信號通路正向調(diào)控白色脂肪細胞去分化。誘導白色脂肪細胞發(fā)生自噬后,自噬通過負反饋調(diào)節(jié)信號,阻斷胰島素信號通路,從而促進脂肪細胞去分化進程。結(jié)合本實驗室既往實驗結(jié)果,此工作將為研究白色脂肪細胞去分化過程與自噬的相關(guān)性提供有益的參考依據(jù),并可補充人們對白色脂肪細胞生物學的認識,可能為防治肥胖癥提供新的思路。
【圖文】：

山東師范大學碩士學位論文第一章 文獻綜述研究表明，白色成熟脂肪細胞在體外可以自主去分化為具有干細胞特性的胞，稱為去分化脂肪細胞（dedifferentiated fat cells，DFATCs）。本實驗室去除外源性胰島素后，體外培養(yǎng)成熟的脂肪細胞存在自主去分化現(xiàn)象。細胞的分化起始于中胚層多潛能干細胞，中胚層多潛能干細胞可分化形成后前脂肪細胞誘導分化為成熟脂肪細胞。脂肪細胞在體外可去分化成為具成纖維細胞樣 DFATCs。DFATCs 在特定誘導條件下，可以再分化為脂肪骨細胞、平滑肌細胞、血管內(nèi)皮細胞和神經(jīng)細胞等[1]（圖 1-1）。

-2 白色脂肪組織過度增殖引起的肥胖[7]由于攝入熱量過多，白色脂肪組織通過脂肪細胞和脂肪細胞數(shù)目異常增加的方式而擴張。脂肪細胞通過儲存或釋放游離脂肪酸（free fatty acids，F(xiàn)FA）調(diào)節(jié)自身能量穩(wěn)的正常增殖是機體的一種自我保護機制，可防止過多的 FFA 沉積到外周組液中。脂肪細胞的遺傳性儲能障礙導致脂質(zhì)外溢至其它組織，造成代謝異常表明，，肥胖相關(guān)的胰島素抵抗、脂肪肝和系統(tǒng)性炎癥可通過一定程度增大脂，但脂滴過度增大會增加細胞內(nèi)活性氧的含量，導致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激和脂質(zhì)外溢中肥大的脂肪細胞會因血氧供應相對不足而出現(xiàn)低氧、壞死、不可逆的炎癥，從而導致脂肪病理性擴張[7]（圖 1-2）。
【學位授予單位】：山東師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：R589.2

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1 張煜s

本文編號：2622845