中文摘要
前驱脂肪组织具备向白色和棕色脂肪组织双向分化的潜能。前者主要表现为能量的储存器,而后者则将能量以热能的方式释放。协调这两种脂肪组织的分化,是预防和医治肥胖症和糖尿病的可行之策。FSP27是诱导细胞凋亡的DNA破碎因子(CIDE)家族中的一员,作为新蛋白,其功能研究还很缺乏。我们首次获得了FSP27基因 敲除小鼠,发现该鼠表现出能量代谢加强、线粒体活增加,并且白色脂肪组织向棕色脂肪组织转变的现象。作为包埋在脂肪油滴外围的蛋白,FSP27调控脂肪细胞分化转型的机制研究是本项目的核心。我们拟采用小鼠和细胞模型,从FSP27 抑制和过量表达两个方向,联系参与棕色脂肪细胞分化的T3和cAMP信号途径,着手于蛋白分子的互作、酶活性调节、转录因子参与核基因的表达等方面,阐明FSP27调节脂肪细胞分化转型的机制。旨在阐明FSP27调控脂肪细胞分化转型的机制,为预防和医治肥胖症及糖尿病等疾病提供理论依据。
结题摘要
CIDE蛋白包括Cidea,Cideb和Fsp27三名成员。由于组织分布的特异性,三位成员分别承担不同的生理功能,但这些生理功能都集中在体内脂代谢。本项目研究中,我们主要是利用CIDE蛋白的基因敲除小鼠以及一些细胞模型,结合细胞生物学,生物化学和分子生物学,以及一些组学技术,检测了Fsp27调节脂肪组织分化的机制。Fsp27缺失导致白色脂肪组织中三羧酸循环,脂肪酸氧化和合成等通路中的基因上调,炎症反应和补体反应等基因受到抑制。尤其有趣的是,Fsp27缺失的白色脂肪组织中cAMP的信号通路以及对调节褐色脂肪组织分化有重要作用的转录因子的显著上调,包括C/EBP和PRDM16等。这些因素的综合影响,导致Fsp27缺失小鼠中白色脂肪组织向褐色脂肪组织转变的趋势。另外,利用小鼠和细胞模型,高表达Cidea以及Cidea基因敲除和肝脏特异性沉默等,证实了Cidea蛋白在脂肪肝发生和发展中的重要作用,并且Cidea作为饱和脂肪酸的感应信号分子,来调节脂肪肝的发生,其过程受到SREBP1c的调节。此外,我们还发现Cidea蛋白的新异构体存在。本研究对充分理解CIDE蛋白对脂代谢的作用,有重要意义。
