肥胖小鼠及脂肪细胞模型中脂质合成所需还原力的来源探究

作     者：刘媛 

作者单位：江南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈永泉

授予年度：2017年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100201[医学-内科学(含：心血管病、血液病、呼吸系病、消化系病、内分泌与代谢病、肾病、风湿病、传染病)] 10[医学] 

主      题：肥胖 NADPH 脂肪酸合成 叶酸代谢 

摘      要：肥胖是世界范围内的流行性疾病,能够引发心血管疾病、2型糖尿病、血脂异常等一系列慢性疾病。NADPH是脂肪酸合成的还原力来源,主要由氧化磷酸戊糖途径(PPP),异柠檬酸脱氢酶(IDH)、苹果酸酶(ME)及亚甲基四氢叶酸脱氢酶(MTHFD)催化的反应等提供。但是,哪一种还原力产生酶在脂肪形成中发挥重要的作用却不明确。为探究脂肪形成所需NADPH的来源,本课题采用肥胖小鼠模型和脂肪细胞模型,利用荧光定量PCR(RT-qPCR)分析脂肪样本中NADPH产生酶基因的转录水平变化,并对转录水平发生显著上调的关键基因在脂肪细胞中进行基因沉默,确定产NADPH关键基因对细胞脂肪形成的影响,主要结论如下:(1)ob/ob(瘦素缺陷型)和db/db(瘦素受体缺陷型)肥胖小鼠脂肪组织的RTqPCR结果显示,MTHFD2、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)、6磷酸葡萄糖酸脱氢酶(PGD)及ME1基因转录水平均发生上调;膳食诱导肥胖小鼠(DIO)中MTHFD2、IDH1、G6PD以及PGD基因转录水平都上调。结果表明,叶酸代谢途径中MTHFD2、PPP途径中G6PD、PGD以及ME1可能是小鼠肥胖形成中NADPH的主要来源。(2)小鼠骨髓基质细胞(op9)诱导分化后的RT-qPCR结果显示,乙醛脱氢酶家族成员4A1(ALDH4A1)、MTHFD2、ME1、ME3、G6PD、PGD基因转录水平均显著上调。脂肪细胞和肥胖小鼠模型RT-qPCR结果共同表明,叶酸代谢途径中MTHFD2、PPP途径中PGD以及ME1可能是脂肪形成所需NADPH的重要来源。(3)对筛选到的关键基因进行基因沉默,发现MTHFD2沉默组脂肪细胞脂滴积累明显减少,总脂肪酸含量及NADPH含量显著减少、脂肪生成相关因子转录水平下降。因此,MTHFD2可能是脂肪形成所需的NADPH来源,叶酸代谢途径可能在脂质合成中具有重要作用。进一步采用抑制剂验证叶酸代谢途径对脂肪细胞分化的作用,结果显示,叶酸合成抑制剂(DAHP)和叶酸代谢平衡抑制剂(TMP)均对脂肪细胞的增殖和分化具有重要作用。结果验证了MTHFD2是脂肪形成所需的NADPH来源,并证实叶酸代谢途径对细胞的脂肪形成具有重要影响。