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脂肪代谢是机体正常能量代谢的一个重要环节,脂代谢的失衡会导致脂肪沉积,乃至肥胖。肥胖可以导致多种代谢性疾病,包括胰岛素抵抗、脂肪肝、心血管疾病、高血压、糖尿病和癌症等,沉默信息调节因子1(Sirt1)作为肥胖候选因子,与肥胖相关代谢性疾病的发生紧密相关,因此,研究Sirt1所参与的信号通路以及对代谢过程的调节就显得非常重要。本实验以昆明小鼠和鼠原代脂肪细胞为研究对象,在个体和细胞水平探讨白藜芦醇激活Sirt1以及烟酰胺抑制Sirt1后对脂肪代谢和mTOR信号通路的影响。实验中主要测定小鼠体重、体脂含量以及血清中甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白(HDL-C)以及低密度脂蛋白(LDL-C)浓度和脂肪酶活性的变化,同时利用Real-timePCR检测小鼠不同组织以及原代脂肪细胞中mTOR信号通路关键因子和脂肪代谢相关基因的mRNA表达水平的变化,Western blotting检测小鼠附睾脂肪组织和原代脂肪细胞中各蛋白水平的变化,探讨Sirt1的激活和抑制对mTOR信号通路以及脂肪沉积的影响,进而观察Sirt1是否可以通过mTOR信号通路来调控脂肪代谢。本实验主要取得以下结果:1.在普通日粮饲喂情况下,与对照组相比,白藜芦醇处理组小鼠体质量增加量和体脂含量降低,血清中甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)和低密度脂蛋白(LDL-C)浓度均显著降低,高密度脂蛋白(HDL-C)浓度升高,脂肪酶活性显著升高,小鼠附睾脂肪、肝脏、肌肉中mRNA水平显著下降,棕色脂肪中FAS的mRNA表达量与对照组相比差异不显著,各组织PPARγ、SREBP1mRNA水平显著下降,ATGL、HSL、Perilipin和Sirt1mRNA的mRNA水平升高, mTOR信号通路关键因子mTOR、S6K1和4EBP1的mRNA表达量降低;烟酰胺组小鼠体质量、附睾脂肪与皮下脂肪沉积量增加缓慢,肾周脂肪沉积量增加较快,血清中LDL-C浓度升高,HDL-C浓度降低,脂肪酶活性降低,各组织中PPARγ和SREBP1的mRNA表达量升高,肝脏和肌肉组织中FAS的mRNA表达量显著升高,附睾脂肪和棕色脂肪组织中FAS的mRNA表达量与对照组相比差异不显著,同时各组织中ATGL、HSL、Perilipin和Sirt1mRNA表达量降低,mTOR信号通路关键因子mTOR、S6K1和4EBP1的mRNA表达量升高降低,。Western Blotting结果显示RES组FAS蛋白的表达水平显著下调,ATGL蛋白的表达水平上调,mTOR和S6K1的磷酸化水平显著上调;NAM组中FAS蛋白水平与对照组差异不显著,ATGL蛋白水平下调,同时mTOR和S6K1磷酸化水平升高。表明白藜芦醇激活Sirt1后能降低小鼠体内脂肪的合成速率,加快脂肪的分解速率,从而降低小鼠体脂沉积,同时抑制mTOR信号通路。2.在高脂日粮饲喂的肥胖小鼠模型中,白藜芦醇激活Sirt1能够有效地控制小鼠的体重,小鼠肾周脂肪、附睾脂肪和皮下脂肪的重量显著低于对照组的脂肪沉积量,血清中TG、TC和LDL-C浓度下降,HDL-C浓度增加,LPS活性升高;小鼠附睾脂肪、肝脏、肌肉和棕色脂肪组织中脂代谢相关基因SREBP1、PPARγ和FAS的mRNA表达量与对照组相比都不同程度地下调,但肌肉中FAS的mRNA表达水平与对照组相比差异不显著,ATGL、HSL和Perilipin mRNA的表达水平升高,mTOR信号通路关键因子mTOR、S6K1和4EBP1的mRNA表达量降低;烟酰胺长时间抑制Sirt1后能够促进小鼠体重增加,小鼠肾周脂肪和附睾脂肪含量显著增加,血清中HDL-C浓度降低,LDL-C和TG浓度增加,各组织中SREBP1、PPARγ和FAS的mRNA表达量升高,但肌肉中FAS的mRNA表达水平与对照组相比差异不显著,ATGL、HSL和Perilipin mRNA的表达水平降低,mTOR、4EBP1和S6K1的mRNA表达量升高。Western Blotting结果显示RES组肥胖小鼠FAS蛋白的表达量下调,ATGL蛋白的表达水平上调,mTOR和S6K1的磷酸化水平下降,NAM组中FAS蛋白表达量上调,ATGL蛋白表达量下调,同时mTOR蛋白和S6K1蛋白磷酸化水平升高。表明肥胖小鼠机体内激活Sirt1可抑制肥胖小鼠脂肪沉积同时抑制mTOR信号通路,抑制Sirt1可促进脂肪合成代谢增强同时激活mTOR信号通路。3.原代脂肪细胞中,白藜芦醇激活Sirt1后可显著抑制mTOR信号通路关键因子mTOR、S6K1及4EBP1的mRNA表达及蛋白磷酸化,同时增加脂解基因mRNA和蛋白水平的表达,降低PPARγ、SREBP1mRNA水平和及FAS mRNA和蛋白水平的表达;烟酰胺抑制Sirt1后上调mTOR信号通路关键因子的mRNA水平及蛋白水平表达,同时上调PPARγ、SREBP1mRNA水平及FAS mRNA和蛋白水平的表达,降低脂解基因mRNA和蛋白水平的表达;在白藜芦醇激活Sirt1对mTOR信号通路抑制的基础上再加入亮氨酸可部分恢复脂代谢相关基因和mTOR通路因子mRNA及蛋白水平的表达,而烟酰胺抑制Sirt1从而激活mTOR后再加入雷帕霉素可使脂代谢相关基因和mTOR活性显著地被抑制,即脂代谢基因和mTOR通路关键因子的mRNA和蛋白表达量都显著下降。这表明在鼠原代脂肪细胞中Sirt1可以负调控mTOR信号通路,并可以通过mTOR信号通路对脂肪代谢过程进行调控,至少可部分通过mTOR信号通路来抑制脂肪沉积。