Leptin调控动物体重机理的研究进展

从营养物中获取的能量 ,通过吸收、贮存和使用 ,组成了一个生命所必需的体内平衡系统。动物能够在脂肪组织内贮存足够数量的甘油三酯 ,以便维持经常碰到的食物缺乏时的能量来源。然而 ,过多的脂肪组织的存在却又是不利的 ,会引起动物体型的持续、过度变化。因此 ,动物可能存在着一个复杂的生理系统 ,这一生理系统能将燃料贮存和能量平衡调控到最佳水平。最近 ,由白脂肪细胞分泌的肥胖基因 (ｏｂ基因 )编码的蛋白质———Ｌｅｐｔｉｎ及它的受体 (Ｏｂ Ｒ)可能是这个系统的组成部分 ,对动物体重的调节起重要作用。本文对Ｌｅｐｔｉｎ近年来的…     

营养素、生长因子与激素对脂肪细胞生长发育影响的研究

哺乳动物体内有白色与褐色两类脂肪组织。现代研究认为,白色脂肪组织除作为体内能量储存器官外,更多承担能够分泌多类激素与因子的内分泌器官角色。对于构成脂肪组织的脂肪细胞而言,其生长发育与多种生理生化及疾病过程的联系密切。脂肪细胞发育分为前期增殖分化与后期发育两个阶段。一般认为,前期脂肪细胞是通过胚胎干细胞—间充质干细胞—脂肪母细胞—前体脂肪细胞—不成熟脂肪细胞—成熟脂肪细胞的途径不断分化而来的,在不同阶段由不同因子诱导细胞逐步向脂肪细胞分化;而后期脂肪细胞发育则是一个受多因素共同作用的过程,这些因素通过不同途径影响细胞发育。目前发现,葡萄糖、维生素、白细胞介素、前体脂肪细胞分化因子、胰岛素等均可通过不同途径在脂肪细胞发育中发挥效用。笔者通过梳理近年相关文献,总结了脂肪细胞类型与来源,以及营养素、生长因子与激素对脂肪细胞发育的影响。随着对影响脂肪细胞发育因素研究的深入,为后续调控肉品品质、治疗营养代谢病或影响其他生理生化进程提供了有力依据。     

动物脂肪组织的分化起源

动物脂肪组织是机体重要的器官,主要负责能量的储存和代谢,同时分泌多种脂肪细胞因子(adipokines)参与机体生理功能的调控。脂肪组织的功能紊乱与人类的肥胖病、糖尿病以及代谢综合症密切相关,多年以来动物脂肪组织的细胞分化起源一直是研究的热点。白色脂肪、棕色脂肪和肌肉组织都来源于机体的间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs),长期以来,人们一直以为白色脂肪和棕色脂肪的分化起源更加亲近,但随着对棕色脂肪分化机制的深入研究,发现白色脂肪和棕色脂肪在早期发育阶段有着不同的前体细胞,而棕色脂肪组织与肌肉组织的分化支系更加亲近。以往的脂肪分化研究往往利用基质血管组分(stromal vascular fractions,SVF)或肌卫星细胞等混合细胞群作为实验材料,随着流式细胞仪、转基因动物模型和干细胞表面标志抗原识别等技术的发展,使我们可以从这样的混合细胞群中分离得到纯的前体脂肪细胞系,从而提示我们之前的研究可能过高的估计了这样的混合细胞群体的活体分化潜能。进一步深入研究动物脂肪组织的分化起源,有助于我们理解机体脂肪沉积的具体机制,从而为治疗脂肪代谢相关疾病以及提高动物肉品品质提供理论依据。     

动物脂肪组织的分化起源

动物脂肪组织是机体重要的器官,主要负责能量的储存和代谢,同时分泌多种脂肪细胞因子(adipokines)参与机体生理功能的调控.脂肪组织的功能紊乱与人类的肥胖病、糖尿病以及代谢综合症密切相关,多年以来动物脂肪组织的细胞分化起源一直是研究的热点.白色脂肪、棕色脂肪和肌肉组织都来源于机体的间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs),长期以来,人们一直以为白色脂肪和棕色脂肪的分化起源更加亲近,但随着对棕色脂肪分化机制的深入研究,发现白色脂肪和棕色脂肪在早期发育阶段有着不同的前体细胞,而棕色脂肪组织与肌肉组织的分化支系更加亲近.以往的脂肪分化研究往往利用基质血管组分(stromal vascular fractions,SVF)或肌卫星细胞等混合细胞群作为实验材料,随着流式细胞仪、转基因动物模型和干细胞表面标志抗原识别等技术的发展,使我们可以从这样的混合细胞群中分离得到纯的前体脂肪细胞系,从而提示我们之前的研究可能过高的估计了这样的混合细胞群体的活体分化潜能.进一步深入研究动物脂肪组织的分化起源,有助于我们理解机体脂肪沉积的具体机制,从而为治疗脂肪代谢相关疾病以及提高动物肉品品质提供理论依据.     

脂肪沉积对家禽繁殖性状影响的研究进展

动物的繁殖性能强烈依赖于机体能量的动态平衡,能量代谢与动物繁殖性能的关系有待挖掘。对人和实验动物的研究表明,脂质的合成和代谢能够引起机体内分泌的变化,进而引起生殖机能的改变。脂肪组织是动物机体重要的储能组织,同时也是一个活跃的内分泌器官。脂肪组织可以合成和分泌大量脂肪因子,脂肪因子参与动物繁殖机能的调控。本文就家禽脂肪沉积规律、脂肪沉积和脂肪因子对家禽繁殖性状影响的研究进行综述。     

FAS基因的研究进展

<正>近几年来,关于人和动物脂肪沉积候选基因的研究逐渐成为热点。其中包括乙酰辅酶A羧化酶基因、FAS基因、脂蛋白酶基因、激素敏感酯酶基因等。生物每天都需要在食物中吸收能量,随后在脂肪组织和肝脏中将部分能量转换成脂肪进行贮存[1]。动物体脂沉积所需要的脂肪酸大多来自脂肪酸的从头合成,即由脂肪酸合成酶催化乙酰辅酶A和丙二酸单酰辅酶A合成脂肪酸。人们已经能够通过分子生物学的手段来调节动物体内FAS基因的表达,从而进一步有效地控制脂肪酸的沉积,提高畜     

脂蛋白脂酶(LPL)生理功能及特异表达

脂蛋白脂酶(lipoprotein lipase,LPL)是甘油三酯降解为甘油和游离脂肪酸(FFA)反应的限速酶,与机体的脂质代谢及肥胖与否密切相关.白色脂肪组织(WAT)中的LPL活性升高有助于机体脂质的贮存,棕色脂肪组织(BAT)的LPL活性与机体产热有关,而骨骼肌的LPL活性升高有利于机体利用能量.动物饥饿或禁食,下调控LPLmRNA;动物补饲,上调控脂肪-LPL活力.胰岛素可增加脂肪细胞内LPL活性,轻度降低骨骼肌LPL活性;儿茶酚胺和β-肾上腺素能制剂(AMP)在脂肪组织或脂肪细胞中抑制LPL活性,在心肌和骨骼肌却是提高LPL活性.     

脂肪与肥胖相关基因和脂肪形成关系的研究进展

脂肪与肥胖相关(FTO)基因是一个与人类肥胖紧密相关的基因。自该基因被确定后,建立了各种动物模型来探究FTO基因与肥胖之间可能存在的联系机制,早期的许多研究主要集中于FTO基因通过中枢调节食物摄入量的机制方面。然而,新的研究发现脂肪组织的发育及功能与FTO基因和肥胖存在一定的关联,FTO基因在脂肪的形成中发挥一定的作用,研究包括FTO基因对脂肪细胞形成的影响,对脂肪形成过程中的影响,在脂肪形成中的催化作用以及影响脂肪形成机制的影响,主要探讨了FTO基因对脂肪组织和肥胖的影响。随分子生物学技术的不断改进及发展,FTO基因等多个与肥胖、脂肪相关的酶被发现和关注,这些酶的研究将为防治肥胖提供更多的理论依据。     

日粮营养对动物脂肪组织基因表达的影响

脂肪组织是一个强大的分泌器官,它能分泌许多与能量、脂肪代谢相关的酶、激素等.调控能量代谢和脂肪组织生长.本文综述了日粮对动物脂肪组织中基因表达作用的研究状况.并阐述了营养成分对这些基因上下游表达的作用机制.     

动物脂肪沉积的分子调控机制

脂肪组织一直被当作具有能量的储存功能,直到一系列的脂肪细胞因子被发现后,人们逐渐认识到脂肪组织还是一个复杂且高度活跃的分泌功能,其参与包括食欲、能量平衡、胰岛素敏感性、繁殖、骨形成、炎症反应和免疫等许多过程的调控。脂肪功能的紊乱多与人类的肥胖病、糖尿病以及代谢综合症相关联,因此动物脂肪沉积的分子调控机制也备受人们关注。本文综述了目前在模式动物上研究的相对较为透彻的一些调控通路以及调控因子,例如,PPARg,C/EBPs,Hedgehog,Wnt/beta-catenin,BMPs,KLFs,Insulin和IGF1等。在未来的研究中,除了要继续利用模式动物挖掘和细化脂肪细胞分化的调控机制外,研究家畜脂肪组织调控机制的异同,对于动物育种也具有重要的意义。     

动物脂肪性状相关基因的效应调控研究进展

脂肪细胞不仅是机体贮存能量的器官,还可通过一些细胞因子参与能量稳态的调节。在肉品质评价上,适量的皮下脂肪是不可缺少的指标之一。为此,研究脂肪特性就成了动物营养与育种工作的主要任务。作者通过对脂肪性状相关基因的特性及作用机理作一综述,以便为日后进一步研究提供参考。     

脂连素及其相关疾病研究进展

研究发现，脂肪不但作为一种储能组织，还作为一个活性很高的内分泌器官参与机体的能量代谢调节。脂肪组织能产生各种不同的活性蛋白分子，如纤溶酶原激活抑制物-1(PMI-1)、瘦素(1eptin)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)及脂连素(adiponectin)等。其中，脂连素因其具有特殊功能及其与许多病理过程和疾病有关备受人们的关注。     

脂肪组织细胞因子研究进展

文中综合国内外资料,论述了几种重要的脂肪细胞因子瘦素(Leptin)、脂联素(Adiponectin)、抵抗素(Resistin)、游离脂肪酸(FFA)的最新进展。脂肪组织细胞因子是脂肪细胞分泌的一系列生物活性蛋白,其对机体脂肪组织代谢信号的传导和整合,维持机体能量的平衡具有重要作用。通过对脂肪细胞因子的研究可以开发各种增强剂或抑制剂,通过上调或下调相关的脂肪细胞因子,实现对脂肪组织代谢的定向调控,可为畜禽的优质、高效生产服务。     

不同日本和牛杂交组合皮下脂肪转录组分析

笔者利用RNA-Seq法研究比较miRNA在不同杂交和皮下脂肪组织中的表达的情况,以期寻找不同日本和牛杂交牛脂肪沉积的遗传差异。选取体重相似、健康、生长状况良好的12月龄和涠杂交牛与和娟杂交牛各4头,分别取它们的背部皮下脂肪组织,构建miRNA的2个DNA杂交文库,然后对Illumina测序,并对测序数据进行生物信息学分析。结果表明,在和涠杂交牛与和娟杂交间存在4813个差异表达基因,包括2427个上调基因和2386个下调基因。通过对差异表达基因的GO功能富集分析,发现差异表达基因显著富集在氧化还原过程、酶活性及细胞外组分等。通过差异基因的KEGG途径分析,在脂肪相关的信号传导途径中发现了脂肪酸代谢,PPAR信号传导途径,粘着斑,ECM受体相互作用,不饱和脂肪酸生物合成和与前脂肪细胞分化相关的丙酸代谢等存在差异基因富集。     

系统分析肝脏转录组解析猪脂肪沉积的分子调控机制

肝脏是调控猪能量平衡和代谢的重要器官。本研究选择松辽黑猪和长白猪背膘厚度显著差异的个体（每个品种内高、低各3头）为研究对象，利用高通量转录组测序技术鉴定其肝脏组织中基因的表达水平并进行差异表达分析，进一步对差异表达基因进行生物学功能分析。结果表明，在不同背膘厚度的比较中，共发现差异表达基因395个，其中部分参与了花生四烯酸代谢、谷胱甘肽代谢、P450细胞色素代谢过程、脂肪酸代谢、胰岛素抵抗、皮质醇的合成和分泌等通路。ACACA、ELOVL6、OGDHL、GSTO2、GGT5、CREB3L1等基因是肝脏中调控脂肪合成和代谢的关键基因。在不同品种猪中，鉴定出458个差异表达基因，显著富集在PPAR信号通路、细胞色素P450代谢通路、甘油三酯代谢通路、胆汁酸合成、MAPK信号通路、免疫相关通路等通路。PPAR信号通路和CD28、CD59、ICOS、CXCR4、FOS、INF等基因是影响不同品种猪生长性能和免疫性状差异的关键通路和基因。品种内与品种间脂肪沉积差异的分子机制并不相同。本研究对猪脂肪性状的遗传改良、肝脏功能解析有一定意义。     

瘦素在生殖调节方面的研究进展

瘦素是一种由Leptin(ob)基因编码并主要由脂肪组织合成分泌的蛋白质类激素，广泛存在于各组织、器官中。其在调节机体脂肪和保持体重方面具有重要作用。对它的最初的研究主要集中在肥胖的作用，但以后的研究结果发现其缺乏不是造成单纯肥胖的原因。有研究表明，瘦素亦可作为一种代谢信号对下丘脑－垂体－性腺轴发挥功能。     

Leptin在生殖调节方面的研究进展

Ｌｅｐｔｉｎ(瘦素或称瘦蛋白 )是一种主要由脂肪组织分泌的蛋白质类激素 ,目前研究结果已经证实其它组织也能产生 ,包括胎盘、大鼠的骨胳肌、大鼠的胃、人的乳腺上皮细胞、人和鼠的腺垂体等。 1 994年底编码Ｌｅｐｔｉｎ的基因被Ｚｈａｎｇ等成功克隆 (即ｏｂ基因 ) ,随后人工重组Ｌｅｐｔｉｎ出现。到目前为止其作用主要体现于两个方面 :一是在调节机体脂肪和体重稳态中具有重要作用 ,能够降低食欲 ,控制体重 ,减少体内脂肪含量。另外则是在动物生殖系统发育和成熟中的作用 ,Ｌｅｐｔｉｎ通过传递动物体内外能量贮存信号到大脑中枢 ,影响…     

PPARγ在动物脂肪发育中的研究进展

脂肪是动物体内主要的能量贮存形式。过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)属于核受体超家族成员,在脂肪代谢过程中发挥重要的调节功能。PPARγ包括4种亚型结构,其中仅PPARγ1和PPARγ2在脂肪组织中表达。PPARγ在脂肪细胞分化和脂质代谢过程中起关键作用,其功能受多种转录因子(ZFP423、C/EBPs、KLFs等)的调节。文章通过对PPARs的结构特点、PPARγ在脂肪组织中的表达规律和分子作用机制进行综述,以期为深入了解脂肪组织的形成规律、改善肉品质提供理论依据。     

过氧化物酶体增殖物激活受体γ参与鸡脂质代谢调控的机理

营养与遗传互作对代谢通路的影响已成为家禽科学的研究热点。脂肪主要用于动物体能量贮存,并参与细胞膜构建、基因表达调控、以及作为众多调节因子的前体物。从功能分析,食物中脂肪可通过直接改变基因表达进而影响肝脏脂肪酸和脂质生发酶的合成。核激素受体为一类配体激活的转录因子,可直接或间接调节一系列参与脂质代谢或炎症反应过程。过氧化物酶体增殖物激活受体(PPARs)作为核激素受体超家族转录因子之一,PPARγ是脂肪组织的主要调节基因,参与一系列与脂肪生成相关基因的表达调控。因此,根据鸡脂肪代谢研究构建PPARγ基因表达调控的网络图谱,对于了解鸡脂肪代谢调控具有重要意义。     

miRNA在脂代谢中的研究进展

脂肪是人和动物用以贮存能量的主要形式,脂类代谢在机体生命活动中发挥着重要作用,而脂类代谢调控对于畜牧生产以及人类疾病治疗都有重要意义。miRNA(microRNA,译作微RNA或小分子RNA)是近年来在真核生物体内发现的一类长度约22个核苷酸的内源性非编码单链RNA,主要通过与靶基因mRNA靶标区域的互补配对,发挥降解靶mRNA或抑制mRNA翻译的作用。它能参与多种生物学过程包括细胞凋亡、分化和癌变等,近几年其关于脂代谢的重要调节作用也相继被报导。本文主要对调节脂代谢的一些关键miRNA的研究进行综述。