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鳜plin2生物信息学分析、组织表达及其在肝脏脂肪蓄积中的作用

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水生生物学报 2022年第3期46卷 273-281页

作者：高俊杰梁旭方蔡文静庄武元华中农业大学水产学院华中农业大学鳜鱼研究中心武汉430070 农业农村部淡水生物繁育重点实验室/农业动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室武汉430070

为探究鱼类脂滴包被蛋白plin2(Perilipin 2)基因的结构和功能,研究成功地克隆并鉴定出鳜(Siniperca chuatsi)plin2的2个亚型,分别命名为plin2a和plin2b。氨基酸多重比对发现其编码序列与刺鱼(Gasterosteus aculeatus)具有高度的同源性... 详细信息

为探究鱼类脂滴包被蛋白plin2(Perilipin 2)基因的结构和功能,研究成功地克隆并鉴定出鳜(Siniperca chuatsi)plin2的2个亚型,分别命名为plin2a和plin2b。氨基酸多重比对发现其编码序列与刺鱼(Gasterosteus aculeatus)具有高度的同源性。结构域分析发现鳜plin2a和plin2b具有与哺乳动物相似的N末端PAT结构域和11-mer重复结构域。基因共线性分析发现plin2两个亚型在鳜和刺鱼中高度保守。系统发育分析表明鳜plin2和刺鱼、攀鲈(Anabas testudineus)和半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)近源。RT-qPCR检测了plin2a与plin2b基因在鳜不同组织中的表达分布情况,结果表明鳜plin2a在肝脏中表达最高,其次是脂肪和脾脏组织;相反,plin2b基因在鳜的肝脏中几乎不表达,主要在肾脏、胃、脂肪和脑组织表达。此外,还探究了鳜肝脏和肝细胞在脂肪蓄积状态下plin2a基因的转录水平变化。实验结果表明在过量添加碳水化合物饲喂(8周)后,鳜肝脏中plin2a基因mRNA水平明显升高,鳜肝脏细胞在0.1 mmol/L棕榈酸钠刺激后显著增加了plin2a的mRNA水平。研究表明,鳜plin2两个亚型可能出现功能分化,并且plin2a作为肝脏脂代谢中的重要调节因子,可能在鳜肝脏脂肪蓄积中发挥更重要的功能。

关键词： plin2 脂类代谢生物信息学组织表达肝脏鳜

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plin2调控宁乡猪原代肾成纤维细胞ω-3 PUFA组成的研究

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中国畜牧杂志 2023年第12期59卷 257-264页

作者：李志敏方钱海王锐陈洪波周焕焕张立苹武汉轻工大学动物科学与营养工程学院湖北省家畜种业技术创新中心湖北武汉430023 湖北省农业科学院畜牧兽医研究所/动物胚胎工程与分子育种湖北省重点实验室湖北武汉430064

为研究plin2基因对中国本土猪宁乡猪长链omega-3多不饱和脂肪酸(ω-3 PUFA)的调控作用,利用CRISPR/Cas9技术敲除宁乡猪原代肾成纤维细胞plin2基因,获得plin2纯合敲除细胞系,检测其脂肪酸含量及组成变化。结果显示:与野生型细胞相比,plin... 详细信息

为研究plin2基因对中国本土猪宁乡猪长链omega-3多不饱和脂肪酸(ω-3 PUFA)的调控作用,利用CRISPR/Cas9技术敲除宁乡猪原代肾成纤维细胞plin2基因,获得plin2纯合敲除细胞系,检测其脂肪酸含量及组成变化。结果显示:与野生型细胞相比,plin2^(-/-)细胞的多不饱和脂肪酸总含量增加55.92%,ω-3 PUFA含量增加112.02%,多不饱和脂肪酸含量在总脂肪酸中的占比由27.78%增加至34.40%。因此,plin2基因对宁乡猪原代肾成纤维细胞多不饱和脂肪酸和ω-3PUFA的形成具有正向调控作用。本研究为揭示plin2调控脂肪酸的分子机理提供了重要参考,并为猪肉品质改良的生物育种提供了候选靶点。

关键词： plin2 ω-3 PUFA 猪 CRISPR/Cas9

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plin2通过Rab18上调ACSL3表达促进巨噬细胞脂质蓄积

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PLIN2通过Rab18上调ACSL3表达促进巨噬细胞脂质蓄积

作者：张荣南华大学

学位级别：硕士

【背景与目的】在THP-1巨噬细胞中,脂滴相关蛋白plin2高表达能够增加巨噬细胞内脂质蓄积促进动脉粥样硬化的发生发展,但其具体机制尚不明确。因此,本研究的目的是确证plin2通过Rab18上调ACSL3增加巨噬细胞内脂质蓄积机制。【方法】首先,... 详细信息

【背景与目的】在THP-1巨噬细胞中,脂滴相关蛋白plin2高表达能够增加巨噬细胞内脂质蓄积促进动脉粥样硬化的发生发展,但其具体机制尚不明确。因此,本研究的目的是确证plin2通过Rab18上调ACSL3增加巨噬细胞内脂质蓄积机制。【方法】首先,将THP-1巨噬细胞用50μg/ml ox-LDL处理24h,通过Western blot观察plin2、Rab18与ACSL3的蛋白表达水平。其次,建立稳定高表达plin2基因的THP-1巨噬细胞株与沉默表达plin2基因的THP-1巨噬细胞株,然后用50μg/ml ox-LDL处理THP-1细胞株24h,Western blot检测plin2、Rab18及ACSL3表达水平;免疫荧光抗体技术观察plin2、Rab18及ACSL3的细胞内定位情况。最后,构建野生型Rab18、Rab18显性突变体Q67L、显性负突变体S22N质粒并转染入plin2高表达的巨噬细胞,再进行荷脂,RT-q PCR检测不同活性Rab18的表达情况;Western blot检测plin2、Rab18及ACSL3表达水平;油红O染色法检测细胞内脂质蓄积情况。【结果】ox-LDL处理THP-1巨噬细胞24h后,与对照组相比plin2、Rab18及ACSL3表达增加,差别有显著性(Pplin2的细胞中Rab18、ACSL3表达水平明显增加,差别有显著性(Pplin2与Rab18、ACSL3在细胞内存在共定位的现象。沉默表达plin2的细胞中Rab18、ACSL3表达水平明显降低,差别有显著性(Pplin2高表达巨噬细胞与转染Rab18(WT)质粒(Rab18活性正常)后的plin2高表达巨噬细胞相比,ACSL3表达水平明显升高,差别有显著性(P22N质粒(Rab18活性降低)后的plin2高表达巨噬细胞与转染Rab18(WT)质粒后的plin2高表达巨噬细胞相比,ACSL3表达水平明显降低,差别有显著性(Pplin2通过Rab18上调ACSL3表达促进巨噬细胞脂质蓄积。

关键词： plin2 Rab18 ACSL3 脂质蓄积

猪plin2基因调控脂滴大小的分子机制研究

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猪PLIN2基因调控脂滴大小的分子机制研究

作者：李志敏武汉轻工大学

学位级别：硕士

我国地方猪种大都肉质优良,但是脂肪沉积过多,市场竞争力差,因此目前急需对地方猪种进行改良。脂滴是机体储存脂肪的主要细胞器,脂滴的大小决定着细胞脂肪储存能力。因此研究调控脂滴大小的分子机制对于改良猪的产肉性状具有重要意义。P... 详细信息

我国地方猪种大都肉质优良,但是脂肪沉积过多,市场竞争力差,因此目前急需对地方猪种进行改良。脂滴是机体储存脂肪的主要细胞器,脂滴的大小决定着细胞脂肪储存能力。因此研究调控脂滴大小的分子机制对于改良猪的产肉性状具有重要意义。plin2是脂质蓄积最重要的调节因子之一,可促进细胞内脂滴的形成和稳定,抑制脂滴中主要脂质甘油三酯和胆固醇酯的分解。本研究以构建plin2基因敲除细胞系及基因敲除猪为模型,利用RNA-seq、功能获得与缺失、透射电镜、蛋白免疫印迹、实时荧光定量等研究plin2调控猪细胞脂滴大小的分子机制。主要研究结果如下:1.为了确定我国地方猪种与国外猪种间背膘组织脂滴大小的差异,通过BODIPY染色检测了两者中的脂滴,结果显示宁乡猪背膘组织脂滴的平均大小约为大白猪的5倍,表明中外猪种间脂肪细胞的大小存在差异。2.为了确定plin2在我国地方猪种与国外猪种背膘组织中表达量的差异,通过蛋白免疫印迹检测了plin2在两者中的表达量,结果显示plin2在宁乡猪背膘组织的相对表达量约是大白猪的2倍,表明plin2可能是影响中外猪种脂肪沉积差异的关键基因。3.通过双sg RNA介导的切除反应成功获得plin2纯合敲除细胞系;测序和蛋白免疫印迹结果显示plin2基因敲除细胞系在靶序列成功敲除且发生移码突变,在蛋白水平完全不表达,表明成功获得plin2纯合敲除细胞系。4.对plin2基因敲除细胞系进行BODIPY染色,与野生型相比其脂滴含量减少约70%;为了验证plin2是否会影响脂肪前体细胞的脂滴大小,si RNA干扰plin2 72h,BODIPY染色结果显示脂滴含量减少约30%,表明稳定敲除与瞬时沉默均可影响到脂滴的含量。5.为了确定plin2对脂质代谢生理的效应,通过全定量脂质组学检测plin2基因敲除细胞系中各类脂质含量,结果显示敲除plin2,脂滴中主要中性脂质甘油三酯含量降低约30%,表明plin2可调控甘油三酯生成。6.转录组数据分析,筛选出差异表达基因CPT1C;敲除plin2基因,CPT1C的蛋白表达水平显著降低,CPT1C的m RNA丰度显著下降;si RNA干扰plin2 24h,CPT1C的m RNA丰度显著下降;si RNA干扰CPT1C 24h,plin2的m RNA丰度同样显著下降,过表达CPT1C 24h,plin2的m RNA丰度显著上升,因此plin2可能与CPT1C互作调控脂滴的大小。7.为了在个体水平证明敲除plin2对机体脂肪沉积的影响,以获得的plin2基因敲除细胞系为供体细胞,通过体细胞核移植成功获得3头plin2基因敲除猪。综上所述,本研究成功获得plin2基因敲除细胞系,初步筛选出可能与plin2互作调控脂滴大小的差异表达基因CPT1C,并通过体细胞核移植成功获得3头plin2基因敲除猪。研究结果为在个体水平揭示plin2调控脂滴大小的分子机制提供素材,并为改良猪的产肉性状提供理论依据。

关键词： plin2 猪脂滴 CRISPR/Cas9

直肠癌组织中plin2的表达差异及其对患者预后的影响

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中文科技期刊数据库（全文版）医药卫生 2022年第11期 47-50页

作者：刘赫山东滨州医学院·青岛市黄岛区人民医院山东滨州256600

研究直肠癌组织中围脂滴蛋白2(plin2)的表达水平,并分析其与患者预后的影响。方法随机选择2021年1月至2022年1月于青岛黄岛区人民医院接受直肠癌切除术治疗的患者54例作为研究对象,取其手术切除的癌变组织作为检验样本,同时取患者癌旁... 详细信息

研究直肠癌组织中围脂滴蛋白2(plin2)的表达水平,并分析其与患者预后的影响。方法随机选择2021年1月至2022年1月于青岛黄岛区人民医院接受直肠癌切除术治疗的患者54例作为研究对象,取其手术切除的癌变组织作为检验样本,同时取患者癌旁正常组织作为对比样本。利用UALCAN数据库分析直肠癌中plin2的表达水平与预后、临床肿瘤进展的关系,利用R语言基于TGCA数据库数据,以plin2为目的基因进行单基因差异分析,分析其表达水平与预后的关系,进行共表达GO/KEGG富集分析,分析其可能参与的信号通路。最后通过免疫组化方式检测plin2在直肠癌及癌旁组织中蛋白水平表达情况;通过组织标本提取RNA,逆转录后进行qPCR验证mRNA表达水平;结论 plin2在直肠癌组织中的表达水平高于癌旁正常组织,且与肿瘤进展及愈后具有明显相关性。

关键词：结直肠腺癌(COAD-READ) 直肠癌(READ) plin2 围脂滴蛋白2表达预后影响

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plin2对骨骼肌脂代谢的功能研究

Plin2对骨骼肌脂代谢的功能研究

作者：邹飞安徽医科大学

学位级别：硕士

骨骼肌是机体利用脂质一个非常重要的组织。越来越多的研究表明肌细胞内甘油三酯的升高与胰岛素抵抗及2型糖尿病的发生发展密切相关。脂滴表面蛋白可调控肌细胞内脂质的储存。plin2是骨骼肌中表达量最主要的脂滴蛋白之因此研究plin2是... 详细信息

骨骼肌是机体利用脂质一个非常重要的组织。越来越多的研究表明肌细胞内甘油三酯的升高与胰岛素抵抗及2型糖尿病的发生发展密切相关。脂滴表面蛋白可调控肌细胞内脂质的储存。plin2是骨骼肌中表达量最主要的脂滴蛋白之因此研究plin2是如何调控骨骼肌中脂质的合成和代谢,避免脂质积累过多引起的脂毒性和胰岛素抵抗是及其重要的。本文主要以小鼠成骨骼肌细胞C2C12细胞为模型来研究脂代谢的动态变化以及敲除plin2时细胞内脂质代谢变化和脂滴表面蛋白的动态变化。在外源脂肪酸油酸刺激下,plin2的表达量可随着时间点和浓度梯度逐渐升高。蛋白质质谱分析表明plin2是C2C12细胞脂滴蛋白的主要蛋白,银染和免疫印迹进一步证实了plin2是主要蛋白条带。紧接着,我们在C2C12细胞中敲除plin2,发现敲除plin2后,C2C12细胞合成以及水解TAG的能力均减弱,进一步研究发现细胞内的脂滴数目减少同时脂滴变的更大。我们再次纯化野生型和plin2敲除株细胞脂滴,并进行了形态学观察和蛋白质组学分析。粒度仪检测结果显示敲除珠细胞的脂滴平均直径为843.3纳米,而野生型细胞的脂滴平均直径仅为377.1纳米。此外脂滴表面蛋白亦发生了不同程度的改变：plin3成为脂滴蛋白的主要条带;ACSL1在脂滴上明显增多,而ATGL、DGAT1、DGAT2、Rab18和ACSL3均减少。另外脂滴体外实验表明,plin2敲除珠细胞合成PC和TAG能力显著增强。综上所述,小鼠成肌细胞C2C12的脂滴主要表面蛋白plin2通过增加脂滴数目、减小脂滴直径以减少脂滴体表比来加速细胞整体的r},性脂的合成速率和水解速率以维持止常的脂质代谢动态平衡。

关键词： plin2 脂滴骨骼肌敲除

分子伴侣介导的自噬通过降解plin2改善棕榈酸诱导的足细胞脂质集聚和凋亡

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分子伴侣介导的自噬通过降解PLIN2改善棕榈酸诱导的足细胞脂质集...

作者：徐凌珂重庆医科大学

学位级别：硕士

背景:慢性肾脏病(Chronic kidney disease,CKD)及其导致的终末期肾病(End stage renal disease,ERSD),已成为一个全球性的健康问题。CKD包括糖尿病肾病(Diabetic nephropathy,DN)常常合并有脂代谢紊乱,主要表现为高甘油三酯血症、高胆... 详细信息

背景:慢性肾脏病(Chronic kidney disease,CKD)及其导致的终末期肾病(End stage renal disease,ERSD),已成为一个全球性的健康问题。CKD包括糖尿病肾病(Diabetic nephropathy,DN)常常合并有脂代谢紊乱,主要表现为高甘油三酯血症、高胆固醇血症。既往研究发现,高脂血症本身可导致肾脏损害,如系膜细胞增殖、肾小球硬化、肾小管间质纤维化等。足细胞是肾小球滤过屏障的重要组成部分,是高度分化的细胞,再生能力有限。足细胞损伤、脱落丢失和凋亡可导致蛋白尿和肾小球滤过功能障碍。在高脂血症早期即可发生足突融合、细胞骨架异常、细胞凋亡、脱落等,其机制可能与高脂环境下肾小球足细胞内脂质异常摄取、集聚过多有关。分子伴侣介导的自噬(Chaperonemediated autophagy,CMA)是通过hsc70识别带KFERQ序列的蛋白质,并将其转运至溶酶体膜的表面与LAMP-2A这一特异性CMA蛋白受体相结合,使蛋白去折叠然后进入溶酶体腔内被溶酶体酶降解的过程。有研究发现脂滴(Lipid droplet,LD)表面存在PAT家族这一脂滴包被蛋白家族,包括perilipin1、perilipin2、perilipin3和perilipin5,对脂滴具有屏障保护作用,并参与了脂质的形成和降解。其中,perilipin 2(plin2)在脂滴中有较高的表达,其表达水平与甘油三酯(Triglyceride,TG)含量和脂滴密度相关,被证明是脂滴的蛋白标志物。近来研究发现plin2也表达KFERQ序列,是CMA的底物蛋白。在脂肪肝的研究中发现,分子伴侣介导的自噬(CMA)可通过降解脂滴相关蛋白plin2调控肝脏的脂肪代谢。但CMA在DN患者血脂异常导致的肾小球足细胞中的确切作用尚不清楚。在此,我们利用体外模型研究CMA在棕榈酸(Palmitic acid,PA)诱导的足细胞脂质集聚和凋亡中的作用。目的:探讨CMA是否通过降解plin2在棕榈酸诱导肾小球足细胞脂质集聚和凋亡中发挥重要作用。方法:我们在没有使用或使用hsc70抑制剂VER155008、LAMP2siRNA或CMA激活剂Torin1的情况下,用PA处理足细胞24h。然后采用油红染色、BODIPY脂质探针检测细胞内脂质含量,western blot、免疫荧光检测plin2的表达,免疫荧光共定位检测plin2和hsc70共定位、plin2与溶酶体共定位,流式细胞术检测足细胞凋亡。western blot检测凋亡相关蛋白Cleaved-caspase3和CMA相关蛋白如hsc70和LAMP-2A的表达。结果:(1)与对照组相比,PA可诱导足细胞的plin2的表达增加,且呈浓度依赖性,同时脂质集聚也增加。(2)与对照组相比,PA在一定浓度范围内诱导足细胞的LAMP2A、hsc70蛋白表达明显增加,plin2和hsc70的共定位,plin2和溶酶体共定位都增加。(3)采用VER155008抑制hsc70或siRNA转染足细胞敲低LAMP2,PA诱导的足细胞内plin2表达增加,同时脂质集聚增加。(4)采用CMA诱导剂Torin1增强CMA活性,PA诱导的足细胞内plin2的表达减少,同时脂质集聚减少。(5)PA可增加足细胞的凋亡和Cleaved-caspase3蛋白的表达,且呈浓度依耐性。采用VER155008抑制hsc70或siRNA转染足细胞敲低LAMP2,阻断CMA,可以增加PA诱导的足细胞凋亡和Cleaved-caspase3蛋白的表达增加。采用CMA诱导剂Torin1增强CMA活性,可以发现PA诱导的足细胞凋亡和Cleaved-caspase3蛋白的表达减少。结论:(1)PA诱导足细胞脂质集聚并增加plin2表达。(2)PA在一定浓度范围内可诱导足细胞CMA活性增加并参与plin2的降解。(3)CMA可通过降解plin2从而改善PA诱导的足细胞脂质集聚和凋亡。

关键词：分子伴侣介导自噬(CMA) plin2 足细胞凋亡棕榈酸

plin2介导脂滴与溶酶体互话调节AFB1诱导肝细胞中脂自噬的体外试验研究

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PLIN2介导脂滴与溶酶体互话调节AFB1诱导肝细胞中脂自噬的体外试...

果蝇HDAC6通过维持plin2的蛋白稳态抑制衰老相关的异位脂肪堆积

中国毒理学会第九次全国毒理学大会

作者：黄婧车琳郭倪君吴自力林锦贤朱孔鑫吴雨晴林育纯林忠宁分子疫苗学和分子诊断学国家重点实验室厦门大学公共卫生学院

目的围脂滴蛋白家族(plins)作为调控脂滴(LD)形态和功能关键蛋白,介导LD与多细胞器接触通讯(如:LD-溶酶体依赖性脂自噬)参与调控脂质代谢稳态。外源物诱导的代谢性肝疾病已日益成为公共卫生领域关注焦点,但是,LD动态平衡介导的多细胞器... 详细信息

目的围脂滴蛋白家族(plins)作为调控脂滴(LD)形态和功能关键蛋白,介导LD与多细胞器接触通讯(如:LD-溶酶体依赖性脂自噬)参与调控脂质代谢稳态。外源物诱导的代谢性肝疾病已日益成为公共卫生领域关注焦点,但是,LD动态平衡介导的多细胞器通讯是否参与调控脂代谢紊乱关联性肝毒性转归新机制尚待阐明。因此,本研究拟探讨plin2介导的LD与溶酶体互话在外源物(如:黄曲霉毒素B1(AFB1))诱导脂滴动态调节中的作用。材料和方法采用人肝HepaRG和HepG2细胞给予AFB1(1.25μmol·L、48 h)处理,建立人肝细胞暴露诱导LD动态变化模型;采用雷帕霉素(Rapa,20μmol·L、12 h)干预,建立溶酶体活化介导自噬发生的模型。电子显微镜(TEM)观察LD结构及形态,用BODIPY标记活细胞成像(Live Cell Imaging)观察LD形态及与溶酶体互话动态变化情况;免疫印迹(WB)检测总蛋白中plin2和自噬相关蛋白(LC3B、p62)水平;免疫荧光(IF)检测LD探针(BODIPY)标记LD动态、及其与溶酶体探针(Lysotracker)共定位情况;油红O染色观察细胞中LD数量和分布,试剂盒法检测细胞总胆固醇(TC)和甘油三酯(TG)水平。结果①与对照组细胞相比,AFB1处理组细胞中,TEM可见LD单层膜结构和内腔中性脂质;活细胞成像随时间延长(30s-135 min),细胞中绿色荧光LD数量增加、较大直径(>5μm)比例增加(增长10%),呈现生长扩张现象;油红O染色可见LD数量增加、分布面积增大,较大直径(>5μm)比例增高(HepaRG,13±0.2%;HepG2,23±0.3%。Pplin2蛋白增加,且p62增高、LC3B降低;活细胞成像可见红色荧光数量减少,且LD和溶酶体距离增加;IF可见绿色荧光LD增加,红色荧光溶酶体减少,提示LD和溶酶体互话减少。③与AFB1处理组细胞相比,Rapa干预AFB1处理组细胞中,plin2蛋白降低,且p62降低、LC3B升高;IF可见BODIPY标记绿色荧光LD减少,Lysotracker标记红色荧光溶酶体增加,提示LD和溶酶体互话增加;油红O染色LD数量减少、分布面积降低,细胞内TC、TG水平下降。④与AFB1处理对照细胞相比,AFB1处理的siplin2干预组细胞中,plin2蛋白降低,且p62降低、LC3B升高;油红O染色可见LD数量减少、分布面积降低。结论 AFB1诱导肝细胞LD动态增长介导脂毒性,与经由PILN2调节LD与溶酶体互话抑制脂自噬及介导LD生长扩张有关;为探明plin2依赖性LD质量控制调控脂自噬的分子机制和靶向干预外源物诱导肝细胞脂毒性转归提供靶点和线索。

关键词： LD plin2 溶酶体脂自噬 AFB1 脂毒性

来源： cnki会议评论

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科学新闻 2018年第4期 107-107页

作者： Yan Yan Hao Wang Minling Hu Lifen Jiang Yang Wang Pingsheng Liu Xuehong Liang Jiyong Liu Changqing Li Anya Lindstr?m-Battle Sin Man Lam Guanghou Shui Wu-Min Deng 焦仁杰广州医科大学中法霍夫曼研究所

文章简介动物机体(特别是高等动物)中衰老相关的异位脂肪堆积(EFA)对组织衰老和肥胖、糖尿病以及癌症等疾病有重要促进作用。然而导致衰老相关的EF的原因仍不清楚。在本研究中,课题组首先证明在果蝇中衰老相关的

关键词： plin2 脂肪堆积 HDAC6