脂肪细胞GGPPS特异性缺失对脂肪因子分泌的影响

摘要

脂肪组织是一个与机体能量调控相关的内分泌器官，脂肪组织所分泌的脂肪因子与机体中许多代谢进程的调控密切相关，而脂肪因子作为大分子物质它的运输需要借助于囊泡运输体系。
　　甲羟戊酸途径的中间产物异戊二烯化基团可用于参与囊泡运输的小G蛋白的翻译后修饰。这些小G蛋白与细胞内大分子物质的囊泡运输密切相关，并且这些异戊二烯化基团对于体内的细胞生长/分化，基因的表达以及蛋白的糖基化十分重要。GGPPS(Geranylgeranyl bisphosphate synthase)是甲羟戊酸途径中调控异戊二烯化的关键酶，它调控异戊二烯化基团的产生从而与参与囊泡运输的小G蛋白的翻译后修饰密切相关，而脂肪组织所分泌的脂肪因子的运输主要依赖于机体中的囊泡运输体系。此外，GGPP是机体中辅酶Q合成的原料，而辅酶Q是机体电子传递链中的重要组成部分，与机体的能量代谢密切相关。
　　利用loxp/Cre重组酶系统，选择基因组同时具有Loxp位点和GGPPS基因的Ggpps-floxed小鼠和带有脂肪细胞特异性启动子aP2的Cre小鼠aP2-Cre进行杂交以获得脂肪组织GGPPS特异性缺失的小鼠GGPPS-/-。通过DNA电泳确定该小鼠的基因组中同时具有Loxp位点和Cre基因。通过多组织的RT-PCR以及Western blot确认得到的小鼠模型其脂肪组织GGPPS缺失而其他组织GGPPS表达正常。构建脂肪组织GGPPS特异性缺失的小鼠模型为研究GGPPS与脂肪细胞生物信号调控的关系奠定了基础。将5周龄GGPPS+/+的小鼠和GGPPS-/-的小鼠分别喂以繁殖饲料和高脂饲料12周，发现脂肪组织GGPPS缺失后小鼠的体重增加，皮下脂肪组织，附睾脂肪组织以及肝脏的重量增加。并且GGPPS在脂肪组织的缺失会造成系统的胰岛素敏感性和葡萄糖耐受性降低。在高脂饮食喂养条件下与GGPPS+/+的小鼠相比，GGPPS-/-的小鼠的能量代谢显著降低。之后对小鼠的炎性状态进行考察，结果显示脂肪组织GGPPS特异性缺失的小鼠其脂肪组织中炎性细胞浸润增强，血清中炎性因子的表达量显著升高。Glut4和leptin以及adiponectin都是脂肪细胞中需要囊泡运输体系进行运输的大分子物质，GGPPS缺失后leptin分泌量下降，Glut4转位减弱，这些为GGPPS与囊泡运输的密切联系提供了有利的依据。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 前言

1．1 肥胖以及肥胖相关疾病

1．2 脂肪组织的分类以及功能

1．3 甲羟戊酸途径

1．4．1 GGPPS与甲羟戊酸途径

1．4．2 GGPPS与疾病和囊泡运输的关系

1．4 Loxp／Cre重组酶系统构建基因缺失的小鼠模型

1．5 本课题要解决的问题及其意义

第二章 材料与方法

2．1 主要试剂

2．2 主要仪器

2．3 实验方法

2．3．1 饲料配制

2．3．2 小鼠的饲养

2．3．3 葡萄糖耐受性实验

2．3．4 胰岛素耐受性实验

2．3．5 组织切片

2．3．6 HE染色

2．3．7 巨噬细胞Mac-2免疫组化

2．3．8 组织的总RNA提取和逆转录

2．3．9 定量PCR

2．3．10 组织总蛋白的提取

2．3．11 Western blot

2．3．12 ELISA检测小鼠血清中相关因子

2．3．13 小鼠能量代谢监测

2．3．14 数据收集和统计分析

第三章 结果与分析

3．1 Loxp／Cre重组酶系统构建脂肪组织GGPPS特异性缺失的动物

3．2 脂肪组织GGPPS的特异性缺失增加饮食诱导的肥胖以及小鼠的摄食量

3．3 GGPPS-／-的小鼠脂肪组织和肝脏脂质沉积增加

3．4 GGPPS-／-的小鼠的胰岛素敏感性和葡萄糖耐受性显著降低

3．4．2 GGPPS-／-的小鼠的Glut4的转位降低

3．4．3 GGPPS-／-的小鼠与GGPPS+／+的小鼠相比细胞内P-AKT无差异

3．5 GGPPS-／-的小鼠白色脂肪组织中炎性细胞浸润的程度增加

3．5．1 GGPPS-／-的小鼠的白色脂肪组织中炎性细胞的浸润程度增加

3．5．2 GGPPS-／-的小鼠的血清中促炎性因子的表达量上升

3．6 脂肪细胞中依赖囊泡运输体系的脂肪因子的分泌量的变化

3．7 高脂饮食条件下脂肪组织GGPPS-／-的小鼠的能量代谢显著降低

第四章 讨论

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况