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研究目的线粒体三功能蛋白（Mitochondrial trifunctional protein,MTP）是位于线粒体内膜的一异八聚体酶复合物,由4个α亚基（MTPα）和4个β亚基（MTPβ）组成,参与脂肪酸β氧化（Fatty acidβ-oxidation,FAO）循环反应的最后三步催化反应。近期研究发现MTPα与肥胖及其相关疾病的发生发展有关;肥胖于本质上是脂肪细胞数目增多和/或体积增大的状态;后者即脂肪细胞肥大是甘油三酯在胞质内过多积聚所致;而脂肪细胞数目,即脂肪分化,是指由脂肪前体细胞分化生成更多成熟脂肪细胞。目前MTPα在肥胖发病机理中的作用尚未揭示,在脂肪分化中的作用尚未阐明。因而,本研究聚焦于MTPα在脂肪分化中的作用及机制研究。研究方法采用MDI三联法诱导3T3-L1小鼠前脂肪细胞分化,构建体外脂肪分化模型来观察脂肪分化过程中MTPα的表达情况;用sh RNA慢病毒（GV248）转染小鼠前脂肪细胞3T3-L1构建MTPα敲减的稳转前脂肪细胞株,用过表达慢病毒（GV358）转染小鼠前脂肪细胞3T3-L1,构建MTPα过表达的稳转前脂肪细胞株,通过实时荧光定量PCR（QPCR）和Western blot蛋白印迹法（WB）分别检测MTPα及脂肪分化关键因子CCAAT/增强子结合蛋白α（C/EBPα）、过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）、脂肪酸结合蛋白4（FABP4）在m RNA和蛋白水平的表达情况,通过油红O染色检测脂肪分化过程中3T3-L1细胞内脂肪滴形成情况;从而探究并进一步明确MTPα在脂肪分化中的作用。在上述实验的基础上,一方面通过QPCR检测MTPα敲减和过表达的3T3-L1前脂肪细胞中细胞增殖相关基因增殖细胞核抗原（PCNA）,细胞周期蛋白B1（Cyclin B1）,细胞周期蛋白E1（Cyclin E1）和胰岛素样生长因子1（IGF-1）的改变情况;另一方面在诱导MTPα过表达的前脂肪细胞进行分化的同时使用SIRT1抑制剂EX-527处理细胞;进而阐明MTPα在脂肪分化中可能的作用机制。基于体外实验结果,我们采用在体成脂肪分化模型,即将MTPα过表达（ov MTPα）或阴性对照病毒（ov CON）的3T3-F442A前脂肪细胞（1×107）经皮下注入6-8周龄裸鼠背部种植5周左右形成脂肪垫;通过H&E和免疫组化染色方法,分别检测种植脂肪组织在体脂肪分化情况和新成脂肪组织中MTPα和SIRT1的表达,进而验证在体情况下MTPα在脂肪分化中的作用及其机制。研究结果首先,我们发现随着3T3-L1前脂肪细胞向成熟脂肪细胞分化的进行,MTPα在m RNA和蛋白水平的表达均逐渐升高,由此我们推测MTPα可能在脂肪分化中起了一定作用。为了验证这一推测,我们构建了MTPα敲减的3T3-L1前脂肪细胞株并用MDI三联法诱导其分化;QPCR和WB检测结果均显示在分化过程中MTPα呈持续敲减状态;与对照组比较,MTPα敲减组分化第8天3T3-L1细胞内脂滴明显增多,且分化中晚期C/EBPα、PPARγ和FABP4的表达显著升高;该部分实验结果表明MTPα抑制了脂肪分化。为了进一步明确这一结论,我们构建了MTPα过表达的稳转3T3-L1前脂肪细胞株并诱导其分;与对照组比较,MTPα过表达的3T3-L1细胞于分化第8天脂滴明显减少,且C/EBPα、PPARγ和FABP4的表达显著下调。接着,我们发现过表达MTPα的3T3-L1细胞中SIRT1的表达显著上调;加上以往研究发现SIRT1在3T3-L1前脂肪细胞和骨髓间充质干细胞的分化中均起了抑制作用;于是,我们推测MTPα可能部分通过促进SIRT1的表达来抑制脂肪分化。为验证这一推测,我们在诱导过表达MTPα的3T3-L1前脂肪细胞进行分化的同时使用SIRT1抑制剂EX-527处理细胞,结果显示,EX-527并没有影响MTPα的表达,但明显抑制了SIRT1的表达,同时补救了过表达MTPα导致的3T3-L1前脂肪细胞分化障碍。同时,我们还发现增加3T3-L1前脂肪细胞中MTPα表达后,细胞增殖相关基因PCNA,Cyclin B1,Cyclin E1和IGF-1的表达明显下降。最后,我们借助在体脂肪分化模型,研究MTPα于在体脂肪分化中的作用及其机制。新成脂肪组织H&E染色结果显示,转染对照病毒（ov CON）的3T3-F442A前脂肪细胞分化良好,形成正常的脂肪细胞;而转染MTPα过表达病毒（ov MTPα）的3T3-F442A前脂肪细胞出现分化障碍。用MTPα和SIRT1抗体进行免疫组化染色的结果显示,ov MTPα组新成脂肪组织中MTPα和SIRT1表达呈强阳性（胞质和胞核分别染为棕褐色）;而脂肪细胞分化良好的ov CON组新成脂肪组织中MTPα和SIRT1表达明显较低。研究结论在体外脂肪细胞分化过程中,MTPα起了负调控作用,该作用部分是通过抑制前脂肪细胞的增殖和促进细胞内SIRT1的表达来实现的。在体内生理性环境中,MTPα也可部分通过促进SIRT1的表达来阻止脂肪细胞的分化。