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Jmjd3维持小鼠棕色脂肪细胞脂滴及线粒体的形态和功能

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中南大学学报（医学版） 2020年第11期45卷 1298-1307页

作者：武晓慧李青魏婉丽徐玉乔空军军医大学基础医学部病理学教研室暨第一附属医院病理科西安710032 西安医学院肥胖与代谢病研究所西安710021

目的:组蛋白H3K27me3去甲基化酶Jmjd3可促进棕色脂肪细胞的分化,但其对细胞内两大关键的产热细胞器(脂滴和线粒体)的超微结构的影响尚不清楚。本研究拟探索Jmjd3缺失对小鼠棕色脂肪细胞内脂滴和线粒体的影响。方法:构建Jmjd3全身敲除(Jm... 详细信息

目的:组蛋白H3K27me3去甲基化酶Jmjd3可促进棕色脂肪细胞的分化,但其对细胞内两大关键的产热细胞器(脂滴和线粒体)的超微结构的影响尚不清楚。本研究拟探索Jmjd3缺失对小鼠棕色脂肪细胞内脂滴和线粒体的影响。方法:构建Jmjd3全身敲除(Jmjd3-/-)小鼠及脂肪组织特异性条件敲除(Jmjd3F/FFabp4-Cre+)小鼠。取胚胎期19.5 d(E19.5)Jmjd3-/-及同窝对照(Jmjd3+/+)小鼠,6周龄Jmjd3F/FFabp4-Cre+及同窝对照(Jmjd3flox/+或Jmjd3+/+Fabp4-Cre+)小鼠的背部棕色脂肪组织(brown adipose tissue,BAT)。在光镜下观察棕色脂肪细胞形态。在电镜下观察脂滴和线粒体的超微结构。采用蛋白质印迹法检测BAT中H3K27me3,Jmjd3和解偶联蛋白1(uncouple protein 1,UCP1)蛋白质的表达。采用RT-qPCR法检测Jmjd3,过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptor,PPARγ),Fabp4,UCP1,PR结构域蛋白16(PR domain-containing 16,PRDM16),诱导细胞死亡DFFA样效应因子a(cell death-inducing DFFA-like effector a,CIDEa),线粒体转录因子A(mitochondrial transcription factor A,TFAM),PPARγ共激活因子1α(peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1alpha,PGC-1α),线粒体细胞色素c氧化酶亚单位I(mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I,COX1),细胞色素c(cytochrome c,Cyt c)的表达。检测BAT中ATP的含量。检测Jmjd3F/FFabp4-Cre+及同窝对照小鼠受到寒冷刺激时体温下降的情况。结果:Jmjd3-/-和Jmjd3F/FFabp4-Cre+小鼠的体型均小于同窝对照组,BAT中Jmjd3 mRNA(P棕色脂肪细胞面积较小(P脂肪细胞中脂滴较少(P0.05),线粒体水肿且嵴断裂,线粒体数量和面积差异无统计学意义(均P>0.05),线粒体嵴数量明显较少(P棕色脂肪细胞大小无明显改变(P>0.05),但脂滴数目明显减少(P棕色脂肪细胞内脂滴形成,并维持线粒体的正常形态和功能,促进棕色脂肪细胞分化。

关键词：棕色脂肪细胞 Jmjd3 脂滴线粒体 H3K27me3 解偶联蛋白1

棕色脂肪细胞分化过程中关键基因及常用内参表达水平变化

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中华实用儿科临床杂志 2016年第19期31卷 1484-1488页

作者：孙亚洲封在李张艳艳王星云周亚慧李沄崔县伟郭学鹏王家勤新乡医学院第三附属医院儿科 453003 云南省德宏州人民医院儿科芒市678400 北京市朝阳区妇幼保健院儿科 100020 南京医科大学附属南京妇产医院医学研究中心 210001

目的探究棕色脂肪细胞分化过程中关键基因以及参照基因随分化进程的表达变化趋势。方法根据随机数字表法随机选取20只4周龄雄性C57BL/6J小鼠，提取肩胛间区棕色脂肪组织。以高糖DMEM培养原代棕色前体脂肪细胞，以＂鸡尾酒法＂诱导培养... 详细信息

目的探究棕色脂肪细胞分化过程中关键基因以及参照基因随分化进程的表达变化趋势。方法根据随机数字表法随机选取20只4周龄雄性C57BL/6J小鼠，提取肩胛间区棕色脂肪组织。以高糖DMEM培养原代棕色前体脂肪细胞，以＂鸡尾酒法＂诱导培养基（含0.5 mmol/L异丁基甲基黄嘌呤、5 mmol/L地塞米松、320 nmol/L胰岛素、1 nmol/L三碘甲状腺原氨酸和0.125 mmol/L吲哚美辛）诱导分化。Trizol裂解法提取分化过程中（0、2、4、6 d）棕色脂肪细胞总RNA，琼脂糖凝胶电泳验证总RNA质量。油红O染色，检测棕色脂肪细胞成熟情况，免疫荧光鉴定棕色脂肪细胞成熟标志物UCP1表达水平。实时荧光定量聚合酶链反应（RT-qPCR）法比较在棕色脂肪细胞中参照基因（GAPDH、β-actin、18S和PPIA）表达水平的恒定性，并检测棕色脂肪分化关键基因（UCP1、PRDM16、PGC-1α、EBF2、PPARγ和Cidea）的表达水平。结果1.诱导第6天可见棕色脂肪细胞内密布细小脂滴，UCP1表达水平较高。2.琼脂糖凝胶电泳检测RNA质量，可见3条明亮带，提示RNA质量合格。3.在小鼠棕色脂肪分化过程中PPIA的表达水平相对恒定，可作为小鼠棕色脂肪分化合适的内参。4.棕色脂肪能量代谢相关基因UCP1、PRDM16、PGC-1α、EBF2、PPARγ和Cidea随着分化天数（0、2、4、6 d）的增加表达量显著增加，差异有统计学意义（P均〈0.05）。结论原代棕色脂肪细胞分化过程中，内参基因PPIA表达恒定，是合适的内参基因。原代棕色分化关键基因UCP1、PRDM16、PGC-1α、EBF2、PPARγ和Cidea可作为合适的棕色脂肪细胞成熟标志基因。

关键词：棕色脂肪细胞成脂分化实时荧光定量PCR 棕色脂肪标志基因

刺芒柄花素通过促进解偶联蛋白1(UCP1)表达刺激棕色脂肪细胞产热

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细胞与分子免疫学杂志 2020年第3期36卷 242-247页

作者：陶金陶磊黄文华宁夏医科大学总医院宁夏银川750004 宁夏回族自治区人民医院宁夏银川750001

目的探讨刺芒柄花素(formononetin)通过解偶联蛋白1(UCP1)调控棕色脂肪细胞产热的机制。方法分离来源于C57BL/6J小鼠的脂肪组织的前体细胞,体外诱导为成熟的棕色脂肪细胞,利用实时定量PCR检测脂肪细胞标志基因脂肪酸结合蛋白4(FABP4)、... 详细信息

目的探讨刺芒柄花素(formononetin)通过解偶联蛋白1(UCP1)调控棕色脂肪细胞产热的机制。方法分离来源于C57BL/6J小鼠的脂肪组织的前体细胞,体外诱导为成熟的棕色脂肪细胞,利用实时定量PCR检测脂肪细胞标志基因脂肪酸结合蛋白4(FABP4)、脂连蛋白(Adiponectin)的表达确定其脂肪细胞的特性;利用实时定量PCR及Western blot法检测formononetin是否促进棕色脂肪细胞产热基因过氧化物酶体增殖物激活受体γ共刺激因子1α(PGC-1α)、碘甲腺原氨酸脱碘酶2(Dio2)、过氧化物酶体增殖剂激活受体γ(PPARγ)及解偶联蛋白1(UCP1)的表达;分离来自UCP1敲除小鼠的棕色脂肪前体细胞,并诱导分化至成熟的脂肪细胞并检测分化效率。上述细胞的对照为来自野生型C57BL/6J小鼠分化成熟脂肪细胞;利用XF24细胞能量代谢仪检测formononetin对野生型及UCP1敲除棕色脂肪细胞呼吸的影响。结果野生型和UCP1敲除的棕色脂肪前体细胞均能诱导分化至成熟脂肪细胞;Formononetin能促进野生型棕色脂肪细胞产热基因PGC-1α、Dio2、PPARγ及UCP1的表达,也能促进UCP1敲除棕色脂肪细胞中UCP1上游产热基因PGC-1α、Dio2的表达;UCP1的缺失抑制formononetin诱导棕色脂肪细胞呼吸的氧耗量。结论Formononetin通过促进UCP1的表达从而激活棕色脂肪细胞的产热及氧耗量。

关键词：刺芒柄花素(formononetin) 棕色脂肪细胞解偶联蛋白1(UCP1) 产热

啤酒花提取物对原代棕色脂肪细胞功能的影响及其机制

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中草药 2017年第7期48卷 1374-1379页

作者：陆鸿远李想王常丽赵庆春沈阳军区总医院药剂科辽宁沈阳110840 沈阳药科大学辽宁沈阳110016

目的探讨啤酒花提取物对原代棕色脂肪细胞增殖和功能的影响及潜在机制,为2型糖尿病和肥胖症的治疗提供新依据。方法体外培养新生鼠棕色脂肪前体细胞,添加不同质量浓度啤酒花提取物,用MTT法检测细胞的增殖;诱导分化成熟后,用油红O染色以... 详细信息

目的探讨啤酒花提取物对原代棕色脂肪细胞增殖和功能的影响及潜在机制,为2型糖尿病和肥胖症的治疗提供新依据。方法体外培养新生鼠棕色脂肪前体细胞,添加不同质量浓度啤酒花提取物,用MTT法检测细胞的增殖;诱导分化成熟后,用油红O染色以染色比色法分析细胞脂滴消耗程度;采用Western blotting技术检测相关蛋白表达水平,包括解耦联蛋白1(UCP1)、p38α丝裂原激活蛋白激酶(p38αMAPK)、过氧化物酶体增殖活化受体γ辅助活化因子1α(PGC1α)。结果啤酒花提取物对原代前棕色脂肪细胞的增殖没有影响;与对照组比较,随着质量浓度的增加,啤酒花提取物可以显著提高脂滴消耗率;啤酒花提取物能够使棕色脂肪细胞中UCP1、p38αMAPK和PGC1α蛋白表达水平上升。结论啤酒花提取物可以提高棕色脂肪细胞产热功能,加强能量代谢,其可能机制是增强p38MAPK-PGC1α-UCP1级联反应,进而提高棕色脂肪特异性蛋白UCP1的表达。

关键词：啤酒花棕色脂肪细胞肥胖症解耦联蛋白1 p38α丝裂原激活蛋白激酶过氧化物酶体增殖活化受体γ辅助活化因子1α

组蛋白H3的22个赖氨酸去甲基化酶对胎鼠棕色脂肪细胞分化的调控作用

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中山大学学报（医学科学版） 2020年第4期41卷 534-541页

作者：武晓慧徐玉乔张丰郜松魏佳昶许久航李青苏兴利西安医学院肥胖与代谢病研究所陕西西安710021 空军军医大学第一附属医院病理科暨病理学教研室陕西西安710032 空军军医大学学员队陕西西安710032 西安医学院教务处陕西西安710021

【目的】探索胎鼠棕色脂肪细胞分化过程中组蛋白H3赖氨酸残基位点H3k4,H3k9,H3k27,H3k36的22种去甲基化酶的调控作用,为棕色脂肪细胞分化研究提供理论基础。【方法】收集怀孕时间为E13.5~E19.5 d的小鼠胚胎,每个时间点至少取3只胎鼠。... 详细信息

【目的】探索胎鼠棕色脂肪细胞分化过程中组蛋白H3赖氨酸残基位点H3k4,H3k9,H3k27,H3k36的22种去甲基化酶的调控作用,为棕色脂肪细胞分化研究提供理论基础。【方法】收集怀孕时间为E13.5~E19.5 d的小鼠胚胎,每个时间点至少取3只胎鼠。取肩胛间区棕色脂肪,进行HE染色,镜下观察棕色脂肪细胞的分化情况。Realtime RT-qPCR法检测随着小鼠胚胎的发育成熟,棕色脂肪标志基因Ucp1、Cidea、Prdml6及脂肪细胞分化基因Pparγ的表达情况和棕色脂肪中组蛋白H3的22种赖氨酸去甲基化酶的基因表达情况。Westen blot法检测棕色脂肪组织中Ucp1的蛋白表达。【结果】最早在E14.5 d的胎鼠背部肩胛间区观察到棕色脂肪组织;E18.5 d胎鼠棕色脂肪细胞中出现光镜下可见的脂滴。与E15.5 d相比,Ucp1、Cidea、Prdm16及Pparγ的表达升高(P0.05)。在H3k9的去甲基化酶中,Jmjd2a、Jmjd2b、Jmjd2c、Phf2、Jmjd1c、Jhdm2a基因表达减少(P0.05)。在H3k36的去甲基化酶中,Jmjd4、Jmjd5、Jhdm1b表达减少(P棕色脂肪细胞的分化过程中,H3k4和H3k36去甲基化酶主要表现为基因表达下调,H3k9和H3k27去甲基化酶部分基因表达上调,这些去甲基化酶构成以转录激活和转录延长为主要效应的复杂调控网络。

关键词：棕色脂肪细胞分化组蛋白H3 去甲基化酶

RNF20及其介导的组蛋白H2B单泛素化对小鼠棕色脂肪细胞分化的影响

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畜牧兽医学报 2020年第4期51卷 722-731页

作者：梁小娟陶聪赵莹王超刘璐璐王彦芳中国农业科学院北京畜牧兽医研究所北京100193

旨在研究RNF20及其介导的组蛋白H2B第120位赖氨酸的单泛素化(H2Bub)对小鼠棕色脂肪细胞成脂分化的影响。采集1日龄和2月龄雄性C57BL/6小鼠的棕色脂肪组织(n=3),用Western blot方法检测RNF20的表达及其介导的H2Bub水平。利用胶原酶消化... 详细信息

旨在研究RNF20及其介导的组蛋白H2B第120位赖氨酸的单泛素化(H2Bub)对小鼠棕色脂肪细胞成脂分化的影响。采集1日龄和2月龄雄性C57BL/6小鼠的棕色脂肪组织(n=3),用Western blot方法检测RNF20的表达及其介导的H2Bub水平。利用胶原酶消化法分离获得1日龄小鼠的棕色前体脂肪细胞。分别诱导棕色前体脂肪细胞和C3H10T1/2细胞系成脂分化,通过油红O染色检测其分化效果,进一步通过Western blot检测细胞分化前后(0和8 d)RNF20的表达及其介导的H2Bub水平。通过siRNA干扰Rnf20基因在C3H10T1/2细胞系中的表达,油红O染色方法观察Rnf20基因对成脂分化的影响,利用qPCR和Western blot技术检测Rnf20基因的干扰效率及其介导的H2Bub水平。结果显示,2月龄小鼠棕色脂肪组织中RNF20表达量及其介导的H2Bub水平均显著高于1日龄小鼠。脂肪细胞分化标记蛋白PPARγ和CEBPα的表达水平,RNF20表达量及其介导的H2Bub水平在棕色前体脂肪细胞及C3H10T1/2细胞成脂分化后均显著增加。此外,在C3H10T1/2细胞中敲降Rnf20基因后,与阴性对照组相比,RNF20及其介导的H2Bub水平显著降低,成脂分化后脂滴明显减少。综上表明,RNF20对小鼠棕色脂肪细胞的分化是必需的,敲降Rnf20基因导致组蛋白H2Bub水平显著降低,且降低了C3H10T1/2细胞的成脂分化效率。本研究丰富了小鼠棕色脂肪细胞分化过程中的表观遗传调控研究,为深入理解动物脂肪细胞分化提供了新的基因素材。

关键词： Rnf20基因 H2Bub 棕色脂肪细胞成脂分化小鼠

MicroRNAs在棕色脂肪细胞分化过程中的作用

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生物技术通报 2014年第11期30卷 73-78页

作者：郝美林黄英黄丽梅杨明华李琦华贾俊静赵素梅云南农业大学云南省动物营养与饲料重点实验室昆明650201

MicroRNA(miRNA)是一种非编码的小分子RNA,负性调控转录后基因表达。miRNA在个体时序性发育、细胞增殖分化和凋亡、器官发育、脂肪代谢等许多生物发育过程中起着重要作用。近年来对miRNA的研究证实,miRNA直接或间接影响棕色脂肪组织发... 详细信息

MicroRNA(miRNA)是一种非编码的小分子RNA,负性调控转录后基因表达。miRNA在个体时序性发育、细胞增殖分化和凋亡、器官发育、脂肪代谢等许多生物发育过程中起着重要作用。近年来对miRNA的研究证实,miRNA直接或间接影响棕色脂肪组织发育过程中重要转录因子的表达。综述了miRNA调节棕色脂肪细胞分化的最新研究进展。

关键词：棕色脂肪细胞米色脂肪细胞

GIPR在棕色脂肪细胞分化中的表达及功能分析

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中华内分泌代谢杂志 2016年第10期32卷 857-861页

作者：李广森戴婧李吉蔡莉柯孟婷李杨孙家忠刘超郧阳区人民医院太和医院郧阳分院内分泌科武汉市第五人民医院武汉市中山医院湖北科技学院糖尿病与心脑血管病变湖北省重点实验室

采用葡萄糖依赖性胰岛素释放多肽（ GIP）干预诱导分化成熟的棕色脂肪细胞,以Western印迹分析GIP受体（GIPR）、解耦联蛋白1（UCP-1）、cAMP反应元件结合蛋白（CREB）等的蛋白表达,ELISA检测细胞内cAMP浓度变化。结果显示,分离培养的大... 详细信息

采用葡萄糖依赖性胰岛素释放多肽（ GIP）干预诱导分化成熟的棕色脂肪细胞,以Western印迹分析GIP受体（GIPR）、解耦联蛋白1（UCP-1）、cAMP反应元件结合蛋白（CREB）等的蛋白表达,ELISA检测细胞内cAMP浓度变化。结果显示,分离培养的大鼠脂肪细胞光镜下呈典型棕色脂肪细胞形态,油红O染色可见细胞内大量脂滴聚集；免疫组化检测可见细胞内UCP-1表达；在棕色脂肪细胞分化后期GIPR mRNA表达量呈上升趋势,免疫组化检测可见棕色脂肪细胞内GIPR蛋白表达。1和100 nmol/L的GIP显著升高棕色脂肪细胞GIPR、UCP-1和CREB的蛋白表达,10 nmol/L时明显降低；各种浓度GIP干预24 h后棕色脂肪细胞内cAMP浓度均显著升高（P〈0.05）。结果提示GIPR可能参与棕色脂肪细胞的分化。

关键词：糖尿病,2型棕色脂肪细胞葡萄糖依耐性胰岛素释放多肽受体 Diabetes mellitus,type 2

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PRDM16和棕色脂肪细胞分化

生命的化学 2009年第1期29卷 29-32页

作者：郭晓强王晓红边巍解放军白求恩军医学院生化教研室石家庄050081

PRDM16(PR domain-containing 16)是一种重要的转录调节因子,可通过与PPAR-γ及PPAR-γ共激活因子1α和1β结合而激活棕色脂肪相关基因的表达,如解偶联蛋白1基因(uncoupling protein 1 gene,UCP1)。通过这种方式,P RDM16促进表达有成肌... 详细信息

PRDM16(PR domain-containing 16)是一种重要的转录调节因子,可通过与PPAR-γ及PPAR-γ共激活因子1α和1β结合而激活棕色脂肪相关基因的表达,如解偶联蛋白1基因(uncoupling protein 1 gene,UCP1)。通过这种方式,P RDM16促进表达有成肌调节因子基因Myf5的前体细胞分化为棕色脂肪细胞,增加了热量产生的同时减少了体内脂肪堆积。这些研究显示通过激活PRDM16来增加棕色脂肪组织在治疗肥胖及相关疾病方面具有很大潜力。

关键词： PRDM16 棕色脂肪细胞肥胖