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DJ-1/PARK7作为进化上古老而保守的基因,它编码的DJ-1蛋白具有众多的功能,并广泛地表达于小鼠和人的各类组织中。它的功能包括:抵抗氧化压力,抗凋亡,维持线粒体完整性,参与转录调控以及通过蛋白质间的相互作用调控信号转导等。DJ-1(PARK7)基因突变与家族遗传性帕金森疾病(PD)的发生相关。并且,DJ-1蛋白的氧化损伤在衰老和神经退行性疾病(如阿尔兹海默症(AD)和散发性PD)中扮演着重要的角色。但是,DJ-1基因敲除(DJ-1KO)小鼠并没有出现自发性的多巴胺能神经元的损伤与退化。 最近的研究报道,通过蛋白质组学的分析发现,在饮食诱导的肥胖(dietinduced obesity, DIO)模型中,DJ-1蛋白质的表达丰度发生显著性改变。为了深入探究DJ-1蛋白在代谢中的作用,我们首先构建了人源DJ-1转基因(DJ-1 Tg)小鼠,在正常饲养条件下,DJ-1 Tg小鼠出现体重及体脂率的显著增加。DJ-1 Tg小鼠的脂肪组织质量增加,脂肪细胞形态显著增大。同时,DJ-1 Tg小鼠还表现出高血糖、高血脂和高胰岛素水平以及葡萄糖不耐受,这些变化都是代谢综合症的临床主要病理特征。在高脂饮食(high fat diet,HFD)处理条件下,DJ-1 Tg加剧小鼠肥胖的发生和葡萄糖不耐受,并出现脂肪肝。转基因的实验结果提示,DJ-1过表达促进了肥胖和代谢紊乱的发生。 有趣的是,本研究发现肥胖人群的内脏脂肪组织中DJ-1的mRNA和蛋白水平显著升高。而在皮下脂肪组织中无显著性差异。出乎意料的是,肥胖人群的血清中DJ-1蛋白水平显著低于对照组人群。为探究机体循环系统中DJ-1蛋白质的功能,我们给小鼠腹腔注射体外重组表达的DJ-1蛋白。5 mg/kg DJ-1蛋白注射处理的小鼠体重增长速度显著减缓,体脂率显著下降。同时,内脏脂肪组织质量减轻,且脂肪细胞形态变小,并且葡萄糖耐受得到改善。另外,外源DJ-1蛋白注射处理并不影响小鼠机体的能量平衡。这表明细胞内和细胞外DJ-1蛋白在代谢的调控中发挥着不同的作用,具体机理还需要进一步探讨。 综上所述,DJ-1通过参与能量平衡的调控影响机体脂肪组织的质量变化,从而在肥胖发生及糖代谢调控中发挥重要作用。这为理解肥胖及相关代谢疾病的发生补充了新的机制。同时,DJ-1敲除和外源DJ-1蛋白的处理在抵抗肥胖发生及代谢紊乱中起着有效的保护作用,这也为预防或治疗肥胖及相关代谢综合症提供了一条新的途径和新的作用靶点。