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随着社会经济的发展,人们的生活方式的转变,肥胖(obesity)已成为当前世界性的健康问题,是诱发糖尿病、心脑血管疾病等多种代谢相关疾病的重要危险因素,其与吸烟、艾滋病并称为人类健康的三大杀手。研究发现,脂肪细胞的分化与肥胖的发生有着密切的关系。因此,研究脂肪细胞的分化及其机制,对于预防肥胖的发生,治疗肥胖及相关疾病具有重要意义。CIDE(cell death-inducing DFF45-like effectors)家族是20世纪末发现的一组能够诱导细胞凋亡的新基因。CIDE家族主要包括CIDEA、CIDEB和CIDEC(在小鼠称为FSP27)。最近研究发现CIDE家族成员与肥胖的发生密切相关。CIDEA、CIDEB和FSP27敲除小鼠,均能抵制高脂饮食诱导的肥胖。其中FSP27是小鼠脂肪特异性蛋白,仅在成熟的脂肪细胞中表达,与脂肪细胞分化密切相关,并且具有抑制脂肪分解促进脂肪储积的作用。CIDEC,作为FSP27的人类同源物,其在人体内功能及机制尚不明确。因此本课题将着重研究CIDEC在人类脂肪细胞分化中的作用,期望为今后治疗肥胖提供新的靶点。【目的】1、研究CIDEC的表达与脂肪细胞分化的关系;2、研究CIDEC的亚细胞定位;3、研究下调CIDEC表达对脂肪细胞分化的影响及机制。【方法】1、利用免疫组织化学、Real-time PCR和Western blot方法检测CIDEC在不同发育阶段的人胚胎脂肪组织以及不同分化程度脂肪肿瘤组织中的表达变化;2、构建CIDEC与荧光蛋白融合表达的质粒,利用脂质体转染COS-7细胞,以确定CIDEC蛋白的亚细胞定位。3、体外原代培养人前脂肪细胞,并进行诱导分化,检测不同分化阶段CIDEC的表达水平。4、利用慢病毒siRNA沉默CIDEC的表达,以研究下调CIDEC表达对脂肪细胞分化的影响,并分析其机制。【结果】1、CIDEC的表达水平与脂肪细胞的分化相关我们采用免疫组织化学、Real-time PCR和Western blot方法比较了3例不同发育阶段的胎儿脂肪组织中CIDEC的表达情况,同时检测调控脂肪细胞分化关键分子PPARγ的变化。结果显示,无论mRNA还是蛋白水平,CIDEC均呈现随着分化成熟逐渐增高的趋势,并且与PPARγ的表达趋势完全一致。对30例人体正常脂肪组织和45例不同分化程度的脂肪肿瘤组织的免疫组织化学染色结果显示,CIDEC随着脂肪细胞分化程度降低而表达降低。采用Real-time PCR和Western blot方法的研究结果显示,同正常脂肪组织相比,脂肪瘤中CIDEC的表达变化不显著,而分化好的脂肪肉瘤、黏液型脂肪肉瘤及去分化脂肪肉瘤中CIDEC的表达均显著降低(n=5, *p<0.05)。此外,通过体外实验原代培养人前脂肪细胞,并诱导成为成熟脂肪细胞,随着脂肪细胞的诱导分化成熟,CIDEC和PPARγ的表达水平同诱导前相比急剧升高(*p<0.05),同脂肪分化标志分子FABP4变化趋势一致。以上体内、外实验结果提示,CIDEC在脂肪细胞分化过程中发挥重要作用。2、CIDEC蛋白主要定位于脂滴表面,与线粒体没有共定位我们采用脂质体转染法将重组质粒pShuttle-CMV-EGFP-CIDEC和pShuttle-CMV-DsRed1-CIDEC转染COS-7细胞。以GFP-adipophilin作为脂滴的标志物;Bodipy 493/503作为中性脂肪染料;MitoTracker Red CMXRos作为线粒体染料;Hoechst 33258作为细胞核染料。结果显示:CIDEC分布于脂滴周围,与adipophilin共定位,说明CIDEC是一个定位于脂滴表面的蛋白;同时我们发现CIDEC与线粒体不存在共定位。3、下调CIDEC的表达水平,脂肪细胞的分化受到抑制我们首先构建了携带针对CIDEC的高效siRNA的慢病毒,将原代培养的人前脂肪细胞在诱导分化以前感染此慢病毒,观察下调CIDEC的表达对脂肪细胞分化的影响。结果发现,下调CIDEC表达水平后,脂肪细胞内脂滴体积明显减小,脂肪含量也显著降低,失去了成熟脂肪细胞的表型。进一步研究发现,CIDEC低表达后,细胞内甘油三酯含量降低,而培养液中甘油的含量却显著增高。分子水平研究发现,成熟脂滴标志分子perilipin以及脂肪细胞分化标志分子FABP4表达水平显著降低。以上实验说明,下调CIDEC的表达使甘油三酯合成降低,分解增强,此外脂滴的成熟也受到影响,从而抑制了脂肪细胞的分化。【结论】本研究发现CIDEC是一个脂滴表面蛋白,CIDEC的表达与脂肪细胞分化相关,CIDEC可能通过抑制脂肪的分解,促进脂滴的成熟,从而参与了脂肪细胞的分化过程。如果抑制了CIDEC的表达,可阻止脂肪细胞的分化,防止肥胖的发生,因此CIDEC有望成为治疗肥胖的新靶点。