动物白色脂肪组织棕色化的调控机制

脂肪组织是机体内重要的能量储存库。随着世界的发展,肥胖已成为21世纪以来最大的健康问题,因此对脂肪组织的研究成为人们关注的热点。脂肪细胞根据起源、形态及功能不同可分为三类:白色脂肪细胞(white adipocyte),棕色脂肪细胞(brown adipocyte)和米色脂肪细胞(beige cell),其中棕色脂肪和米色脂肪可消耗体内脂质,改善机体新陈代谢。论文主要论述了动物体内白色脂肪组织"棕色化"的转录因子及信号通路,进而为肥胖、代谢性疾病等问题的解决提供一定的思路,并对其在畜牧业及人类医学中的应用进行了展望。     

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.     

棕色脂肪和米黄色脂肪研究进展

脂肪组织不仅是机体能量储存的主要场所,也是重要的内分泌器官。根据脂肪颜色的不同,动物脂肪组织可分为白色脂肪(WAT)、棕色脂肪(BAT)和米黄色脂肪(Beige)。WAT以甘油三酯的形式储存能量,而BAT是动物非颤抖性产热的主要场所。在一定外界环境刺激下,WAT可以生成一种与BAT功能类似的细胞,称之为Beige细胞。论文对棕色脂肪和米黄色脂肪的功能、增殖与分化机制进行了综述,并对其在畜牧业中的应用进行了展望。     

白色脂肪棕色化及其与疾病的相关性研究进展

脂肪组织主要包括白色脂肪组织和棕色脂肪组织。白色脂肪组织的主要功能是储存能量,棕色脂肪组织的主要功能是产热耗能。白色脂肪棕色化的信号通路复杂多样,其相关的转录因子有过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferator-activated receptors, PPARs)、PR结构域蛋白16(PR domain containing 16, PRDM16)和过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅助激活因子-1α(peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1α, PGC-1α),同时也受骨形态发生蛋白(bone morphogenetic proteins, BMPs)和鸢尾素(irisin)的调节。白色脂肪棕色化能够激活米色细胞,增加机体的产热耗能,是治疗肥胖、胰岛素抵抗、脂肪肝、心脑血管疾病等的新方向。然而,白色脂肪棕色化是一把双刃剑,可能引起动脉粥样硬化、恶病质和肝脂肪变性等多种疾病。因此,文章对白色脂肪棕色化的调控因素、信号通路及其对疾病的影响进行综述,以期为发挥白色脂肪棕色化的优势、减...     

影响棕色脂肪组织产热活性因素的研究进展

全球性肥胖流行问题愈发严峻,而脂肪组织本身可能是解决这个问题的关键。人和哺乳动物体内存在两种脂肪组织,发挥着截然相反的作用。与白色脂肪组织存储机体过剩的能量不同,棕色脂肪组织中存在独特的解偶联蛋白,能将脂肪酸氧化磷酸化,释放热能,增加能量消耗。因此,通过激活棕色脂肪组织产热,加速体内储存的脂质氧化磷酸化,成为了一种新的预防和治疗肥胖的手段。论文阐述影响棕色脂肪产热活性的因素以及相关机制,旨在为肥胖的治疗提供新的思路和方向。     

棕色脂肪组织的生理功能及影响因素

棕色脂肪组织是哺乳动物体内非颤栗产热的主要来源,对于维持动物的体温和能量平衡起重要作用,对幼龄哺乳动物尤为重要。文中阐述了棕色脂肪组织的产热机制,介绍了影响棕色脂肪细胞的分化、决定棕色脂肪组织生理功能的关键因素解偶联蛋白和PPARγ的辅助激活因子PGC-1α,讨论了影响棕色脂肪组织功能的因素。棕色脂肪组织生理功能和影响因素的研究,对扩大动物生态位和提高动物对环境骤然变化的适应能力以及提高幼畜的成活率十分重要。     

解偶联蛋白与动物的冷适应

动物的脂肪组织为棕色脂肪组织(brow n ad ipose tissue,BAT)和白色脂肪组织(w h ite ad ipose tissue,W AT)。棕色脂肪组织中含有大量线粒体,是哺乳动物非颤抖产热的主要器官,对动物的体温控制和能量平衡调节起重要作用,位于线粒体内膜的解偶联蛋白(uncoup ling prote in,UCP)的含量和活性是决定其功能的关键因素。作者综述了UCP的结构、UCP基因的多态性及其与肥胖的关系、影响UCPmRNA表达的因素,并对UCP进行了讨论与展望。     

ZICI、UCP1、LEP基因在成年水牛和黄牛肌肉和脂肪组织中的表达模式比较

为探讨不同类型脂肪细胞在水牛和黄牛肌肉和脂肪组织中的差异,本研究检测了成年槟榔江水牛和夏南牛(黄牛)背最长肌、皮下及肾周脂肪组织中3类脂肪细胞标志基因(ZICI、UCP1、LEP)的mRNA表达水平。结果表明:棕色脂肪标志基因ZIC1在育肥水牛皮脂中的表达量显著高于育肥黄牛和未育肥水牛;米色脂肪标志基因UCP1在育肥水牛皮下脂肪和内脏脂肪中的表达量均显著高于育肥黄牛和未育肥水牛;白色脂肪标志基因LEP主要在脂肪中表达,黄牛肌肉和皮脂中LEP表达量显著或极显著高于水牛。结果提示,育肥可促进水牛白色脂肪棕色化,育肥水牛白色脂肪棕色化水平高于育肥黄牛,育肥水牛皮脂中可能存在棕色脂肪细胞;与黄牛相比,水牛可能具有更强的抗寒潜力,黄牛肌内脂肪和皮下脂肪沉积能力可能高于水牛。     

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.