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第一部分肥胖和2型糖尿病患者血FTO水平及其临床相关因素分析目的:观察肥胖及2型糖尿病患者血清FTO水平,分析其与肥胖参数、糖代谢、脂质代谢、胰岛素抵抗等项指标的关系,探讨FTO对体重及代谢异常的影响。对象及方法:1.根据血糖水平和体重指数(BMI)将研究对象分为:健康对照组(NW-NGR)96例,超重/肥胖正常糖调节组(OW/OB-NGR)67例,BMI正常的2型糖尿病组(NW-T2DM)153例,超重/肥胖2型糖尿病组(OW/OB-T2DM)116例。2.釆用ELISA法检测空腹状态下血清FTO;自动生化仪检测血脂(TG, TC,HDL-C, LDL-C)、空腹胰岛素(FINS);测量腰围(WC)、臀围(HC);计算腰围身高比(WHtR)、腰臀比(WHR)、BMI和体内脂肪含量(Fat%);釆用胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)评价胰岛素敏感性。3.应用多因素偏相关分析和多元逐步回归法,分析影响血清FTO表达水平的因素。结果:1. OW/OB-NGR组、NW-T2DM组及OW/OB-T2DM组三组血清FTO检测结果分别为32.74±2.65ng/L、28.34±1.96ng/L、39.22±3.48ng/L,均高于NW-NGR组(23.66±1.62ng/L, P <0.05或P <0.01)。肥胖组OW/OB-T2DM的表达高于OW/OB-NGR组(P <0.01);而NW-T2DM组FTO水平明显高于NW-NGR组(P <0.05)。2.血清FTO水平不仅与BMI、WC、Fat%、WHR、WHtR、TG、LDL-C、TC呈正相关(P <0.01);同时与FINS、HOMA-IR也呈正相关(P <0.05),而与HDL-C呈负相关(P <0.05)。多元逐步回归分析发现BMI、WC、WHtR、WHR、TG是血清FTO最显著的影响因素(P <0.05,决定系数R2=0.382)。结论:1.血清FTO水平与腹型肥胖、糖代谢、脂代谢、以及胰岛素抵抗有一定相关性。2. BMI、WC、WHtR、WHR、TG是血FTO的显著影响因素,FTO可能参与体重调节并加重胰岛素抵抗,对糖、脂代谢产生影响。第二部分人FTO基因转录调控及核心启动子的鉴定目的:关于人FTO的研究主要集中在表观遗传学,而对其表达调控的研究鲜有报道。本研究通过构建FTO基因转录起始位点上游启动子区的荧光素酶表达质粒,寻找启动子核心功能区域,鉴定关键转录因子,阐明其表达调控机制。方法:1. PCR方法获取人FTO基因不同长度启动子片段,构建系列荧光素酶报告基因表达质粒。2.转染HEK293和Hela细胞,双荧光素酶报告基因检测系统分析其启动子活性确定最小启动子活性区域。3.生物信息学分析预测转录因子结合位点。4.点突变、RNA干扰、过表达、EMSA、ChIP实验鉴定调控FTO基因的关键转录因子。结果:1.荧光素酶活性分析结果显示,人FTO基因启动子活性确定启动子最小活性区域位于转录起始位点上游-201bp内。2.生物信息学预测该区域包含了3个Sp1结合位点、1个USF结合位点和一个Foxa2结合位点。3.点突变结果表明和过表达实验证实转录因子Sp1正向调控FTO的表达,Foxa2对FTO表达起负性调节作用。4. EMSA和ChIP实验证实Sp1可以与-102~-183bp之间的序列结合,Foxa2结合于-14~-26bp之间的序列。结论:1.人FTO基因最小活性启动子区域位于转录起始位点前-201bp内2. Sp1能够正向调控FTO基因的表达,Foxa2对其表达起负性作用第三部分FTO对非酒精性脂肪肝氧化应激和脂质沉积的影响目的:通过建立非酒精性脂肪肝大鼠模型和肝细胞脂肪变性模型,探索FTO参与肝细胞脂质沉积的机制。方法:1.24只雄性SD大鼠,正常喂养1周后,随机分为2组:正常对照组12只,饲以低脂饲料(D12450B);NAFLD模型组12只,饲以高脂饲料(D12492)。每周称体重,在第12周称重并禁食12小时后处死。2.观察比较两组大鼠体重、肝指数、血清AST、ALT、甘油三酯(TC)、血清总胆固醇(TC)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)等指标;肝组织切片行HE染色于光镜下观察肝脏病理学改变,real-time PCR和Western blot方法检测肝脏Fto表达。3.构建稳定转染人FTO过表达质粒的L02肝细胞,油酸诱导脂肪变性,24h后油红O染色观察脂肪变性情况并检测MDA、SOD水平。结果:1.成功建立非酒精性脂肪肝病变模型。HE染色光镜观察发现高脂喂养模型组在实验第12周末呈明显脂肪肝表现。2.模型体重及肝指数均显著增加;肝功能指标AST,ALT及TG,TC水平显著增加;氧化应激水平标志物MDA显著增加,起抗氧化作用的SOD活性则显著下降。Fto mRNA及蛋白表达量较对照组大鼠显著增加(P <0.01)。3.成功构建FTO基因过表达质粒并稳定转染正常L02肝细胞,油酸刺激后,发现细胞内脂滴形成较对照组明显增加,氧化应激水平较对照组显著增高。结论:FTO通过增加肝细胞氧化应激水平促进脂质沉积,是非酒精性脂肪肝的形成的机制之一。