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目的:脂肪酸转运酶(Fatty acid translocase,FAT/CD36)是一种跨膜糖蛋白,主要介导长链脂肪酸(long chain fatty acid,LCFA)转运,在脂糖代谢中有极其重要作用。我们实验室前期研究已经证实,高脂饮食能诱导小鼠附睾脂肪组织CD36和炎症因子的表达增加、胰岛素敏感性降低[1-3]。然而,抑制CD36表达虽可以改善机体胰岛素敏感性[4],但也可能导致体内脂代谢稳态异常[5-6]。因此,单纯在转录或翻译水平去干预CD36蛋白的表达,对防治由CD36介导的炎症的发生或胰岛素抵抗,不是最佳方法。棕榈酰化作为体内唯一可逆的蛋白质翻译后修饰方式,可以通过调节膜蛋白定位而影响蛋白的功能。本课题旨在探讨脂肪组织CD36棕榈酰化对代谢性炎症及胰岛素敏感性的影响,为今后深入研究和理解CD36蛋白棕榈酰化修饰在代谢性炎症和胰岛素抵抗中的作用提供实验依据。方法:1.选择C57BL/6J小鼠随机分为2组,分别喂养普通饮食(normal chow diet,NCD)和高脂饮食(high fat diet,HFD)。2.C57BL/6J小鼠随机分为三组,分别注射空病毒(negative control,NC)、转染了含野生型CD36(wide type-CD36,WT-CD36)以及4个棕榈酰化位点突变(AA-SS)CD36的慢病毒[7],三组均高脂喂养。上述两批小鼠分别喂养8周后,收集小鼠附睾脂肪组织(Epididymal adipose tissue,EAT),应用酰基-生物素置换法(acyl-biotindisplacementmethod,abe)检测cd36棕榈酰化程度,实时荧光定量聚合酶链式反应(realtime-polymerasechainreaction,rt-pcr)和westernblot检测cd36、肿瘤坏死因子-α(tumornecrosisfactoralpha,tnf-α)、c-jun氨基末端激酶(junn-terminalkinase,jnk)、白细胞介素-6(interleukin-6,il-6)、巨噬细胞标记物f4/80、核因子κb(nuclearfactor-κb,nf-κb)的表达以及蛋白激酶(proteinkinase,akt)、胰岛素底物受体1(insulinreceptorsubstrate1,irs-1);应用he染色观察脂肪组织形态。3.用空病毒(nc)、含野生型cd36(wt-cd36)以及4个棕榈酰化位点突变(aa-ss)cd36的慢病毒分别转染3t3-l1细胞,经过嘌呤霉素筛选构建三种稳定细胞系(nc、wt-cd36、aa-ss)。4.3t3-l1细胞诱导分化为成熟脂肪细胞后,应用棕榈酸(palmitate,pa)或联合棕榈酰化抑制剂溴十酸(2-bromopalmitate,2-bp)和浅蓝菌素(cerulenin,cer)处理3t3-l1细胞。上述细胞系应用abe检测细胞fat/cd36棕榈酰化程度,用超速离心分离出细胞脂筏,测cd36与标记蛋白(caveolin-1,cav)在脂筏中的分布,荧光染料进行脂肪细胞脂滴染色,用免疫共沉淀方法提取细胞系cd36/tlr4共聚体并用westernblot检测;提取细胞线粒体及内质网蛋白,用westernblot检测cd36在线粒体和内质网的表达水平。结果:1.高脂饮食喂养小鼠eat中cd36棕榈酰化修饰程度增加,tnf-α,jnk表达增多,胰岛素信号通路相关蛋白akt、irs-1表达减少。2.动物模型中,wt-cd36组与aa-ss组小鼠eat中cd36的表达增加(P<0.05),但AA-SS组的CD36棕榈酰化程度明显降低。WT-CD36组体重明显增加(P<0.05)、葡萄糖不耐受(glucose intolerance)、胰岛素不敏感性,炎症因子:TNF-α、JNK、IL-6、F4/80及NF-κB的表达增加,磷酸化蛋白激酶(Phosphorylated-protein kinase,p-AKT)和磷酸化胰岛素受体底物1(Phospho-Insulin receptor substrate 1,p-IRS1)表达降低。AA-SS组能显著改善小鼠体重和葡萄糖耐量,降低炎症因子表达,增加胰岛素敏感性,增加p-AKT和p-IRS1的表达。3.细胞模型中,WT-CD36组CD36融入脂筏部分增加,脂滴增大,CD36/TLR4共聚体形成增加,AA-SS组CD36融入脂筏部分减少,脂滴变小,CD36/TLR4共聚体形成减少。在3T3-L1细胞中,PA能增加CD36融入脂筏的效率,PA联合2-Bromopalmitate和Cerulenin后,CD36融入脂筏的效率降低,脂滴形成减少,CD36在线粒体和内质网上的表达增加。结论:高脂饮食可以促进脂肪组织代谢性炎症的发生、降低胰岛素敏感性,同时能诱导脂肪组织CD36棕榈酰化修饰程度明显增加;抑制CD36棕榈酰化能减轻脂肪炎症,改善胰岛素敏感性;其机制可能与棕榈酰化改变CD36在脂筏、线粒体及内质网上的分布有关,需进一步探讨。