人类肥胖相关新基因NYGGF4、TNFAIP9的功能研究

摘要

近年来儿童肥胖人数的不断增加已引起儿科学者的广泛关注，有关肥胖发病机制的研究也已成为研究的重点之一。肥胖病因复杂，随着研究的深入，目前普遍认为肥胖病是由机体遗传易感性、环境、营养、行为等多因素共同作用的结果，其中遗传因素占肥胖病因的40-70％，因此开展肥胖遗传学研究十分必要。 脂肪组织是机体能量贮存、维持机体能量稳态的重要场所，近来发现脂肪组织还是一个重要的内分泌器官，可通过分泌一系列细胞因子如肿瘤坏死因子alpha、瘦素、脂联素、抵抗素等而影响机体的胰岛素敏感性，在肥胖并发症的发生发展中发挥重要作用。由于体内脂肪过多积聚不但是肥胖发生发展的前提与特征，也是胰岛素抵抗、动脉粥样硬化、冠心病等肥胖并发症的重要病理生理学基础，因此针对脂肪组织开展肥胖遗传学研究，并从肥胖与正常者脂肪组织中寻找差异表达基因(differentially expressed genes)可为肥胖及其并发症的发病机制研究提供全新的线索。 本研究小组在先前研究中采用抑制性差减杂交(suppression subtractive hybridization，SSH)技术，已筛选到肥胖与正常人腹膜后脂肪组织中426个差异表达基因。本研究选择其中两个功能未知的差异表达基因，即NYGGF4与TNFAIP9，开展深入研究。 本研究第一部分对NYGGF4基因的生物信息学分析发现：该基因全长1527bp，包含753bp的开放阅读框，编码250aa的蛋白，分子量大小为28.27 kDa；蛋白功能预测分析发现，NYGGF4中有一个PTB(磷酸酪氨酸作用位点)结构域，与信号蛋白Shc上的PTB结构域相似，提示NYGGF4可能是一个信号分子，参与生长因子刺激下细胞增殖等下游效应。应用RT-PCR技术验证NYGGF4基因的差异表达，结果发现NYGGF4基因高表达于肥胖者脂肪组织中。Northern blot分析发现，NYGGF4表达于脂肪、心肌、骨骼肌等组织，其他组织未见明显表达。激光共聚焦技术检测NYGGF4定位发现，NYGGF4表达于细胞浆。进一步将NYGGF4基因稳定转染3T3-L1细胞，结果发现NYGGF4具有促进3T3-L1细胞增殖的作用，对细胞分化并无影响。研究提示NYGGF4可能是一个信号分子，可能通过影响脂肪细胞的增殖参与肥胖病理生理机制。 本研究第二部分针对差异表达基因TNFAIP9生物信息学分析发现：TNFAIP9 mRNA长4454 bp，开放阅读框106-1485bp，编码459aa的蛋白；有六个跨膜区，可能是通道蛋白或离子转运体；蛋白比对分析发现，TNFAIP9与小鼠源性TIARP(Tumor necrosis-alpha Induced Adipose Related Protein)基因高度相似，提示人TNFAIP9可能具有与小鼠源性TIARP相似的功能，介导TNF-alpha的下游作用效应。应用RT-PCR技术验证TNFAIP9在肥胖和正常者脂肪组织的差异表达，结果发现TNFAIP9呈肥胖低表达。RT-PCR技术进行TNFAIP9在人多组织表达的研究，结果发现TNFAIP9高表达于脂肪组织，其次为胎盘。制备TNFAIP9多克隆抗体，验证其效价、特异性后，进一步以此抗体行脂肪组织免疫组织化学分析，结果发现TNFAIP9表达于脂肪细胞膜，为膜蛋白。利用体外脂肪组织培养技术，以TNF-alpha刺激后发现，TNF-alpha可促进TNFAIP9核酸与蛋白表达。研究提示TNFAIP9可能作为膜蛋白，参与TNF-alpha介导的病理生理过程。

目录

前 言

第一部分人类肥胖相关新基因NYGGF4功能的研究

材料与方法

一、NYGGF4 基因在肥胖与正常人腹膜后脂肪组织中差异表达的RT-PCR验证

二、NYGGF4基因不同组织核酸表达情况研究

三、NYGGF4基因亚细胞分布研究

四、NYGGF4基因与3T3-L1细胞分化增殖关系的初步研究

结 果

讨 论

第二部分人类肥胖相关新基因TNFAIP9生物学特征的研究

材料与方法

结 果

讨 论

小结

参考文献

致 谢

附 录

综 述

发表论文1

发表论文2

发表论文3