过氧化物酶体增殖物激活受体γ信号通路调控脂质代谢的研究进展

过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)是体内脂肪形成的必需转录因子,处于脂质沉积过程中信号传递通路的核心枢纽位置,促进多能间充质干细胞向脂肪细胞的定向、增殖分化和脂质沉积。本文首先介绍了PPARγ的基本结构和调控靶基因的基本特征,然后以脂肪细胞形成和脂肪沉积为主线,综述了PPARγ信号通路在脂肪细胞形成、脂肪沉积和脂肪因子分泌、营养水平等脂肪代谢过程的调控作用,最后对PPARγ与生物钟相互反馈调节关系以及其在脂质沉积中扮演重要作用进行了概述,对进一步深入综合了解PPARγ对脂肪代谢调控的分子机制具有重要意义,为脂肪代谢及相关疾病的人工干预提供靶基因和新途径。     

DNA甲基化与去甲基化调控脂肪沉积的研究进展

脂肪沉积是一个复杂的生物学过程,受遗传和表观遗传的调控作用。DNA甲基化和去甲基化是表观遗传修饰的重要方式,可通过与转录因子的相互作用或改变染色质的结构调控基因的表达,进而参与机体生长发育和细胞分化等重要的生命过程。动物脂肪沉积是脂肪细胞增殖分化和肥大的结果,脂肪细胞分化是由多能干细胞经前体脂肪细胞向成熟脂肪细胞转化的过程。相关研究表明,转录因子过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxi-some proliferator activiated receptorγ,PPARγ)和CCAAT增强子结合蛋白家族(CCAAT enchancer binding proteinfamily,CEBPs)在脂肪沉积过程中起关键调控作用。近期研究发现,DNA甲基化可以通过调控脂肪形成过程中相关基因的表达而参与脂肪细胞的分化和脂肪组织的生长发育。去甲基化也可影响动物脂肪沉积过程,但其具体机制目前尚不清楚。作者主要介绍了DNA甲基化和去甲基化的定义、发生位点、生物学功能、参与DNA甲基化和去甲基化过程中的酶及其作用机制,概述了脂肪沉积过程及PPARγ、C/EBPα等转录因子在脂肪沉积过程中的调控作用,重点阐述了DNA甲基化和去甲基化对脂肪形成相关基因的表达和对脂肪细胞分化的影响,旨在为阐明脂肪沉积机制及改善动物肉质品质提供参考。     

DNA甲基化与去甲基化调控脂肪沉积的研究进展

脂肪沉积是一个复杂的生物学过程,受遗传和表观遗传的调控作用。DNA甲基化和去甲基化是表观遗传修饰的重要方式,可通过与转录因子的相互作用或改变染色质的结构调控基因的表达,进而参与机体生长发育和细胞分化等重要的生命过程。动物脂肪沉积是脂肪细胞增殖分化和肥大的结果,脂肪细胞分化是由多能干细胞经前体脂肪细胞向成熟脂肪细胞转化的过程。相关研究表明,转录因子过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxi-some proliferator activiated receptorγ,PPARγ)和CCAAT增强子结合蛋白家族(CCAAT enchancer binding proteinfamily,CEBPs)在脂肪沉积过程中起关键调控作用。近期研究发现,DNA甲基化可以通过调控脂肪形成过程中相关基因的表达而参与脂肪细胞的分化和脂肪组织的生长发育。去甲基化也可影响动物脂肪沉积过程,但其具体机制目前尚不清楚。作者主要介绍了DNA甲基化和去甲基化的定义、发生位点、生物学功能、参与DNA甲基化和去甲基化过程中的酶及其作用机制,概述了脂肪沉积过程及PPARγ、C/EBPα等转录因子在脂肪沉积过程中的调控作用,重点阐述了DNA甲基化和去甲基化对脂肪形成相关基因的表达和对脂肪细胞分化的影响,旨在为阐明脂肪沉积机制及改善动物肉质品质提供参考。     

莱芜猪前体脂肪细胞的原代培养及诱导分化研究

为了建立莱芜猪前体脂肪细胞的体外培养体系,探索猪脂肪组织增生的生物学特征。本研究采集1日龄莱芜猪仔猪颈、背部皮下脂肪组织,采用胶原酶与胰蛋白酶相结合的方法,分离原代前体脂肪细胞,进行前体脂肪细胞的原代和传代培养,以及前体脂肪细胞诱导分化的研究,并采用Real-time PCR方法检测前体脂肪细胞分化过程中关键基因PPARγ的表达。结果表明,分离的猪原代前体脂肪细胞约8h后开始贴壁,贴壁的细胞呈短梭形或不规则的三角形,第3天多数细胞进入指数生长期,呈成纤维细胞样形态,细胞生长曲线近似S形;诱导培养结果显示,少量细胞在第2天开始出现脂滴,大多数细胞在第3天出现脂滴,第7～8天小脂滴逐渐融合成大脂滴,在第12天左右融合成大脂滴,油红O染色呈橘红色。在前体脂肪细胞分化过程中PPARγ基因mRNA的表达量逐渐增加,在诱导后的48h表达量最高,随后其表达丰度逐渐下降。本试验成功建立了莱芜猪前体脂肪细胞培养体系和体外诱导分化模型,为进一步研究莱芜猪前体脂肪细胞增殖与分化机制和猪体脂肪的沉积奠定基础。     

猪脂肪细胞膜免疫调控的研究

本文综述了脂肪细胞膜免疫技术的研究概况。免疫机制。影响因素、及特异膜蛋白的研究等。对于进一步深入研究猪脂肪细胞膜蛋白的组成和功能。揭示脂肪细胞膜蛋白与脂肪细胞代谢和功能之间的关系．阐明脂肪细胞分化和脂肪沉积的分子和细胞机制,寻找减少猪脂肪过度沉积提供了科学依据,开辟了降低猪脂肪。提高瘦肉率研究的新领域。     

BMP2对猪前体脂肪细胞差异表达miRNA1的影响

采用高通量测序技术构建经骨形态发生蛋白-2(BMP2)处理前后的猪前体脂肪细胞差异miRNA表达谱,以明确BMP2影响的功能性miRNA。结果显示:BMP2刺激猪前体脂肪细胞前后共有55个miRNAs存在较大的表达差异,包括30个上调表达的miRNAs和25个下调表达的miRNAs;实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测表明,高通量测序数据结果正确可靠;经miRnada和RNAhybrid这2个软件对差异表达的miRNAs进行靶基因预测及靶基因进行GO和KEGG Pathway分析,发现靶基因主要富集在Notch信号通路、胰岛素信号通路、甘油磷酯代谢、MAPK信号通路、半乳糖代谢、类固醇激素的生物合成等通路。结果表明:BMP2作为前体脂肪细胞分化重要调控因子,可能通过介导miRNA及其调控的某些关键基因的表达,从而影响前体脂肪细胞外基质与受体的结合、胰岛素利用、脂类和糖的合成与代谢等生物学过程,最终作用于前体脂肪细胞的分化和脂质沉积。     

梅山猪前体脂肪细胞的分离培养及分化相关基因的表达规律研究

本试验旨在建立梅山猪前体脂肪细胞的体外培养体系,从细胞和分子水平探索梅山猪脂肪组织增生的生物学特征。采集3日龄梅山猪仔猪颈、背部皮下脂肪组织,采用Ⅰ型胶原酶分离前体脂肪细胞,进行前体脂肪细胞的原代和传代培养,并对其进行形态学观察、生长曲线测定、油红O染色鉴定及脂肪含量的测定,且采用实时荧光定量RT-PCR的方法检测脂肪细胞分化关键基因PPARγ、CEBPα、LPL、DLK1、FABP4及ADIPOQ mRNA在梅山猪前体脂肪细胞分化过程中的表达。结果表明:分离的梅山猪原代前体脂肪细胞约6 h开始贴壁,贴壁的细胞呈小梭形或不规则的三角形,经传代后成分均一,贴壁良好,呈成纤维细胞样形态,第1~9天细胞进入指数生长期,细胞生长曲线近似S形;诱导培养第11天细胞充脂率高,油红O染色呈红色,细胞内脂肪含量显著高于未诱导组,具有前体脂肪细胞的典型特征;PPARγ在猪前体脂肪细胞分化早期就有表达,分化第3天高度表达,CEBPα和LPL随着分化过程表达量逐渐增加,而DLK1表达量逐渐下降,FABP4和ADIPOQ在第6天高度表达。综上,本研究成功建立了梅山猪前脂肪细胞的培养方法和诱导分化方法,为进一步研究梅山猪体脂沉积和改善肉品质奠定基础。     

大鼠前体脂肪细胞分离培养方法的改进

前体脂肪细胞分离与培养是体外研究脂肪形成及其代谢机制的基础。本研究对目前采用的大鼠前体脂肪细胞分离培养方法进行了改进。前体脂肪细胞消化分离过程中,在Ⅰ型胶原酶消化后,取消尼龙筛过滤和离心操作,简化操作流程,减小污染几率,降低对前体脂肪细胞的损伤;加入研磨珠震摇,以充分分离前体脂肪细胞,提高细胞的获取率。改进后的前体脂肪细胞分离培养方法所培养的细胞生长曲线呈S型,符合细胞体外生长规律。本研究通过对操作过程的改良,建立了一种快速、方便、可靠的大鼠前体脂肪细胞分离培养体系。     

动物营养与禽产品品质

新型保健畜禽食品必须提高禽肉品质 ,强化禽产品中维生素、矿物质 ,降低脂肪、胆固醇等含量 ,这些产品的开发具有广阔的前景。现就动物营养对肉鸡品质和鸡蛋中各组分的影响作一综述。１能量、脂肪和蛋白水平与禽产品品质１ １能量和蛋白水平与肉鸡品质肉用仔鸡脂肪沉积来源于饲料脂肪和由肝脏合成的脂肪 ,体脂沉积包括脂肪细胞素体脂增加和脂肪容积的扩大 ,当肉鸡摄入的能量超过其维持和生长需要时 ,便开始沉积脂肪 ,但如果降低其能量摄及量又会使其增重减慢 ,所以必须在保持增重速度的前提下 ,降低脂肪沉积。现已证实日粮能量蛋白比对调节…     

肌间脂肪沉积能力相关基因在前脂肪细胞分化前后的差异表达

研究表明,HBA、HBB、MB、HSPB1、MSRA、TCAP、TXN、PSMA1、GSTM1、COX6B1、VDAC1等基因在具有不同脂肪沉积程度的牛肉中存在差异表达,并对肌肉中脂肪的沉积情况具有潜在的影响。本研究以牛前体脂肪细胞为研究对象,诱导其分化为成熟脂肪细胞,通过实时荧光定量PCR检测上述基因在前体脂肪细胞分化前后的表达情况,通过油红O检测脂类沉积情况。结果表明,PSMA1、HBB、COX6B1、TCAP、MB、HBA、TXN、GSTM1、MSRA、HSPB1在前体脂肪细胞分化后表达量上升,而VDAC1表达量下降,前体脂肪细胞分化后脂质沉积明显加大,说明这些基因可能在调节前体脂肪细胞分化、脂质沉积中具有潜在作用。     

基于转录组测序探究地塞米松在前体脂肪细胞成脂分化过程中的作用机制

试验旨在研究地塞米松（DEX）在前体脂肪细胞成脂分化过程中的作用机制,为后续体外研究猪肌内脂肪（IMF）沉积的调控机制奠定前期基础。试验分别使用DEX及常用成脂诱导剂MDI(3-异丁基-1-甲基黄嘌呤0.5 mmol/L、地塞米松1μmol/L、胰岛素10μg/mL)处理3T3-L1细胞,利用GO Term和KEGG PATHWAY对差异基因进行功能及信号通路分析。结果发现：相比阴性对照组,MDI组和DEX组分别筛选到2280个、1188个差异表达基因,差异基因富集到血管相关平滑肌收缩、脂质生物合成、脂肪细胞分化等生物学过程;对2处理组间的差异基因集进行Venn分析,获得779个共有差异表达基因,其中上下调模式一致的差异表达基因751个,且显著富集到脂肪细胞分化、脂肪酸代谢过程和PPAR信号通路等。本研究鉴定出通过DEX诱导前体脂肪细胞成脂分化过程的关键基因Selenbp1、Arid5b、Rgs2、Metrnl、Acsl6、Hmgcs1等。     

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。     

共培养体系中猪骨骼肌卫星细胞对肌内前体脂肪细胞脂质沉积的影响

本试验旨在研究共培养体系中猪骨骼肌卫星细胞对肌内前体脂肪细胞脂质沉积的影响。试验分离培养了猪骨骼肌卫星细胞和肌内前体脂肪细胞,2种细胞分离培养鉴定后,接种于Transwell细胞小室共培养板进行共培养,待细胞密度达到90%以上分别进行诱导分化。骨骼肌卫星细胞诱导分化8 d后,检测肌内前体脂肪细胞分化水平、分化标志基因的表达以及脂质代谢关键酶的表达。结果显示:与肌内前体脂肪细胞单独培养相比,共培养体系内肌内前体脂肪细胞的脂滴数量和脂滴面积极显著减少(P0.01),肌内前体脂肪细胞增殖分化转录因子过氧化物酶体增殖物激活受体γ和CCAAT增强子结合蛋白的基因和蛋白表达水平极显著下降(P0.01),肌内前体脂肪细胞的乙酰辅酶A羧化酶、脂肪酸合成酶的基因和蛋白表达水平极显著下降(P0.01)。由此可见,共培养体系中猪骨骼肌卫星细胞对肌内前体脂肪细胞脂质沉积具有抑制作用。     

肌肉组织液对番鸭脂肪细胞增殖分化和脂质沉积的影响

为研究肌肉组织液对脂肪细胞增殖、分化和脂质沉积的影响，试验在体外培养的番鸭脂肪细胞中添加不同浓度的肌肉组织液，以模拟肌内脂肪的微环境。结果显示，添加10%肌肉组织液对体外培养的番鸭脂肪细胞的增殖、分化有显著抑制作用，导致成熟脂肪细胞中脂质沉积显著减少（P<0.05），同时显著降低脂肪合成相关基因，即脂肪酸合成酶基因（FASN）、过氧化物酶体增殖剂激活受体γ基因（PPARγ）、细胞核受体共激活因子1和3(SRC1、SRC3)基因表达水平（P<0.05），显著升高脂肪分解相关基因脂肪甘油三酯脂肪酶（ATGL）表达水平（P<0.05）。结果表明，在体外培养的番鸭脂肪细胞中添加10%肌肉组织液能够模拟肌内脂肪的微环境，显著抑制脂肪细胞的增殖、分化和脂质沉积。     

共轭亚油酸对脂肪细胞成熟调控机理研究

共轭亚油酸(CLA．Conjugated linoleic acid)是一类具有顺、反异构体的十八碳二烯酸的统称,当前,CLA的生物学功能已成为研究热点,尤其在脂肪代谢调控上,具有降低脂肪沉积和血液胆固醇水平的功效。通过对CLA的脂肪细胞成熟(包括对脂肪细胞的增殖、分化,脂肪的沉积、甘油三磷酸的沉积等过程)调控机理的综合论述,以便为CLA更深入的研究提供参考。     

葛根素对Akt通路调控3T3-L1脂肪细胞分化的影响

为了研究葛根素（puerarin）对3T3-L1前体脂肪细胞分化的影响,探索其在成脂分化过程中的潜在作用机制,试验在脂肪形成过程中将0、10、50 μmol/L葛根素加入到诱导分化培养基中诱导分化,分别通过油红O染色法及甘油三酯酶法检测葛根素对3T3-L1脂肪细胞的脂滴积累、甘油三酯的影响;采用实时荧光定量PCR检测脂肪细胞中CCAAT-增强子结合蛋白α（C/EBPα）和过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）的mRNA表达量,Western blotting检测脂肪形成相关转录因子及Akt信号通路的蛋白水平的表达量。结果表明,10 μmol/L葛根素极显著增加了成熟脂肪细胞中脂滴和甘油三酯（TG）的积聚,极显著促进了脂肪形成相关转录因子C/EBPα和PPARγ的mRNA和蛋白水平的表达量（P<0.01）。进一步研究发现,与对照组相比,葛根素的刺激可增强Akt信号通路Ser473蛋白的磷酸化表达水平,表明葛根素对成脂分化过程的促进作用很大程度上是通过Akt信号通路的磷酸化来实现的。综上所述,葛根素能够促进3T3-L1前体脂肪细胞的分化,改善胰岛素敏感性,其作用机制与激活Akt信号通路Ser473位点的磷酸化水平有关。本试验结果可为研究胰岛素的效应机制提供新见解,为胰岛素抵抗相关疾病的治疗提供新思路。     

脂肪分化相关信号通路及microRNA调节研究进展

畜禽体内脂肪含量的多少决定了其肉质的好坏,而脂肪分化则是一个由许多因子调控的复杂生物学过程。了解脂肪分化相关的信号通路及其miRNAs的调节作用,可以在一定程度上揭示脂肪分化的分子调控机制。本文在对6个重要的调控脂肪细胞分化的信号通路进行介绍的基础上,分别对8个促进脂肪细胞分化和8个抑制脂肪细胞分化的miRNAs的生物学功能和作用机制进行了探讨,总结了其靶基因在脂肪形成中的作用。有关miRNAs及其靶基因的研究为畜禽肉质性状的遗传改良提供了理论依据。     

葛根素对Akt通路调控3T3-L1脂肪细胞分化的影响

为了研究葛根素(puerarin)对3T3-L1前体脂肪细胞分化的影响,探索其在成脂分化过程中的潜在作用机制,试验在脂肪形成过程中将0、10、50μmol/L葛根素加入到诱导分化培养基中诱导分化,分别通过油红O染色法及甘油三酯酶法检测葛根素对3T3-L1脂肪细胞的脂滴积累、甘油三酯的影响;采用实时荧光定量PCR检测脂肪细胞中CCAAT-增强子结合蛋白α(C/EBPα)和过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)的mRNA表达量,Western blotting检测脂肪形成相关转录因子及Akt信号通路的蛋白水平的表达量。结果表明,10μmol/L葛根素极显著增加了成熟脂肪细胞中脂滴和甘油三酯(TG)的积聚,极显著促进了脂肪形成相关转录因子C/EBPα和PPARγ的mRNA和蛋白水平的表达量(P0.01)。进一步研究发现,与对照组相比,葛根素的刺激可增强Akt信号通路Ser473蛋白的磷酸化表达水平,表明葛根素对成脂分化过程的促进作用很大程度上是通过Akt信号通路的磷酸化来实现的。综上所述,葛根素能够促进3T3-L1前体脂肪细胞的分化,改善胰岛素敏感性,其作用机制与激活Akt信号通路Ser473位点的磷酸化水平有关。本试验结果可为研究胰岛素的效应机制提供新见解,为胰岛素抵抗相关疾病的治疗提供新思路。     

过氧化物酶体增殖物激活受体对脂肪代谢的调控

过氧化物酶体增殖物激活受体(PPARs)是一个由3种核受体组成的家族。其作为脂肪感受器,调节相关基因表达。PPARs具有多种生物学功能,如调控体内能量平衡、脂质和脂蛋白代谢、葡萄糖平衡等,其在脂肪细胞分化、生成和代谢等多方面起到重要作用。本文论述了PPARs的结构和调控基因转录的分子机制,综述了PPARs在脂肪细胞分化和脂肪代谢中的作用,并讨论了一些脂肪因子对PPARs和脂肪代谢的影响。     

脂肪细胞膜蛋白免疫调控家畜体脂含量的研究

家畜体内脂肪过度沉积一直是消费者关注的焦点脂肪过度沉积不仅降低畜产品质量，还威胁人类健康，已成为生产领域亟待解决的问题：脂肪细胞膜蛋白免疫是利用脂肪细胞膜蛋白作为抗原，通过免疫方式来破坏脂肪细胞，使脂肪细胞数目减少，限制机体贮存脂肪的能力，是调控家畜体脂含量新的安全有效的方法.