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肥胖是人们日益关注的公共健康问题,它与高血压、糖尿病、脂代谢紊乱等慢性病的发生和发展有密切关系。越来越多的研究结果显示,肥胖是由炎性因子诱导产生的一种全身性的慢性低水平炎症,但其具体机制还不清楚。
三叶苷(Trilobatin,Tri)是一种来自甜茶的二氢查尔酮类天然甜味剂,具有抗糖尿病作用,并能抑制脂多糖(Lipopolysaccharide, LPS)诱导的小鼠炎症反应,但其具体的作用靶点和作用机制还有待于进一步探索。
本文首先采用生信分析法对肥胖和正常体重人群的肝脏、肌肉和脂肪等与糖脂代谢相关的组织中差异表达基因进行了筛选,通过对不同组织样本中表达差异大于2倍的基因(p<0.05)取交集,发现有15个共同差异基因。接着对瘦素基因敲除的肥胖小鼠(ob/ob小鼠)脂肪组织中的巨噬细胞基因表达谱进行了分析,发现表达差异大于2倍的基因(p<0.05)有169个,其中多个与炎症相关的基因有显著变化,且多个炎症信号通路存在明显的异常,其中FABP4在肥胖人群样本和小鼠样本中都明显升高。上述实验结果表明,FABP4可能在炎症反应中起着重要作用。
然后,我们在体内外探究了三叶苷拮抗炎症反应和对FABP4表达的影响。雄性ob/ob小鼠三叶苷(10 mg/kg)灌胃给药四周后发现,其葡萄糖耐量得到明显改善,血清中TNF-α和IL-6的水平分别下降了2.4倍和2.1倍(p<0.05);与对照组相比,脂肪组织中FABP4的mRNA和蛋白水平分别下降了1.7倍和1.4倍(p<0.05)。在LPS处理诱导分化的3T3-L1成熟脂肪细胞中,三叶苷显著抑制LPS诱导的TNF-α和IL-6的分泌,同时,FABP4的mRNA和蛋白水平也分别减少了2.3倍和4倍(p<0.05)。
为了进一步明确FABP4在三叶苷抗炎过程中的作用,我们设计shRNA对脂肪细胞中FABP4进行基因干扰,并检测干扰后相关炎症因子的变化。结果发现,在FABP4基因干扰后,三叶苷不再抑制LPS诱导的TNF-α和IL-6的蛋白和mRNA水平。提示,三叶苷的抗炎作用可能与其调节FABP4基因表达有关。
最后,我们考察了三叶苷调节FABP4的分子机制。首先,对有可能参与FABP4基因表达调控的miRNA进行了筛选和验证,结果发现,miR-129-5p、miR-338-3p和miR-375-3p可能与FABP4存在相互作用。随后,我们通过抑制剂阻断的方法发现仅miR-375-3p的抑制剂可明显阻断三叶苷对LPS诱导的脂肪细胞中FABP4基因表达的影响。表明,miR-375-3p可能在三叶苷调节脂肪细胞FABP4表达的过程中起重要作用。
本文的研究结果初步证实,在脂肪细胞中,三叶苷可能通过调节miR-375-3p影响FABP4基因表达、抑制肥胖引起的炎症反应,这不仅明确了肥胖引起炎症反应的作用靶点,而且初步阐明了三叶苷调节FABP4表达、发挥抗炎作用的分子机制,为肥胖等代谢性疾病的防治提供了新的思路和靶点。
三叶苷(Trilobatin,Tri)是一种来自甜茶的二氢查尔酮类天然甜味剂,具有抗糖尿病作用,并能抑制脂多糖(Lipopolysaccharide, LPS)诱导的小鼠炎症反应,但其具体的作用靶点和作用机制还有待于进一步探索。
本文首先采用生信分析法对肥胖和正常体重人群的肝脏、肌肉和脂肪等与糖脂代谢相关的组织中差异表达基因进行了筛选,通过对不同组织样本中表达差异大于2倍的基因(p<0.05)取交集,发现有15个共同差异基因。接着对瘦素基因敲除的肥胖小鼠(ob/ob小鼠)脂肪组织中的巨噬细胞基因表达谱进行了分析,发现表达差异大于2倍的基因(p<0.05)有169个,其中多个与炎症相关的基因有显著变化,且多个炎症信号通路存在明显的异常,其中FABP4在肥胖人群样本和小鼠样本中都明显升高。上述实验结果表明,FABP4可能在炎症反应中起着重要作用。
然后,我们在体内外探究了三叶苷拮抗炎症反应和对FABP4表达的影响。雄性ob/ob小鼠三叶苷(10 mg/kg)灌胃给药四周后发现,其葡萄糖耐量得到明显改善,血清中TNF-α和IL-6的水平分别下降了2.4倍和2.1倍(p<0.05);与对照组相比,脂肪组织中FABP4的mRNA和蛋白水平分别下降了1.7倍和1.4倍(p<0.05)。在LPS处理诱导分化的3T3-L1成熟脂肪细胞中,三叶苷显著抑制LPS诱导的TNF-α和IL-6的分泌,同时,FABP4的mRNA和蛋白水平也分别减少了2.3倍和4倍(p<0.05)。
为了进一步明确FABP4在三叶苷抗炎过程中的作用,我们设计shRNA对脂肪细胞中FABP4进行基因干扰,并检测干扰后相关炎症因子的变化。结果发现,在FABP4基因干扰后,三叶苷不再抑制LPS诱导的TNF-α和IL-6的蛋白和mRNA水平。提示,三叶苷的抗炎作用可能与其调节FABP4基因表达有关。
最后,我们考察了三叶苷调节FABP4的分子机制。首先,对有可能参与FABP4基因表达调控的miRNA进行了筛选和验证,结果发现,miR-129-5p、miR-338-3p和miR-375-3p可能与FABP4存在相互作用。随后,我们通过抑制剂阻断的方法发现仅miR-375-3p的抑制剂可明显阻断三叶苷对LPS诱导的脂肪细胞中FABP4基因表达的影响。表明,miR-375-3p可能在三叶苷调节脂肪细胞FABP4表达的过程中起重要作用。
本文的研究结果初步证实,在脂肪细胞中,三叶苷可能通过调节miR-375-3p影响FABP4基因表达、抑制肥胖引起的炎症反应,这不仅明确了肥胖引起炎症反应的作用靶点,而且初步阐明了三叶苷调节FABP4表达、发挥抗炎作用的分子机制,为肥胖等代谢性疾病的防治提供了新的思路和靶点。