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MAPK信号通路对脂肪细胞分化的调控 动物医学进展,2012,33(3):1i0一l14 ProgressinVeterinaryMedicine . 蔷口 瞩专论与讲座% 长 MAPK信号通路对脂肪细胞分化的调控 吕雯,芦荣胜,李捷,杨永青 (山西师范大学生命科学学院,山西临汾041000) 摘要:促分裂原活化的蛋白激酶(MAPK)通路主要包括胞外信号调控激酶(ERK),p38MAPK和氨 基末端蛋白激酶(JNK)三条途径,参与调节细胞增殖,分化,凋亡及细胞间的功能同步等过程,是细胞信号转 导方面最为活跃的研究领域之一.研究显示MAPK也参与脂肪细胞的分化调节并发挥重要作用.ERK和 p38MAPK信号通路对脂肪细胞分化的调节在不同的实验模型中表现为正调控和负调控两种不同形式;而 另一成员JNK能使胰岛素受体底物1的丝氨酸发生磷酸化,进而干扰胰岛素信号,从而抑制骨髓间充质干 细胞(BMSCs)的成脂分化,即对脂肪细胞分化发挥负调控作用.论文就MAPK信号通路在脂肪细胞分化 中的功能进行综述,为脂类代谢性疾病的诊断和治疗提供参考. 关键词:MAPK信号通路;ERK;p38MAPK;JNK;脂肪细胞分化 中图分类号:$852.33文献标识码:A文章编号:1007—5038(2012)03—0110—05 脂肪细胞的分化首先是由多能干细胞或脂肪组 织中的脂源性干细胞分化为不含脂滴的成纤维样前 体脂肪细胞,前体脂肪细胞再进一步积聚脂滴,分化 为充满脂滴的成熟脂肪细胞l】].脂肪细胞分化过程 与脂肪细胞特异性功能基因的表达调控密切相关, 涉及多种脂肪特异性转录因子的激活,如过氧化物 酶体增殖物激活受体-7(peroxisomeproliferatorac— tivatedreceptor一7,PPART)和CAAT/增强子结合 蛋白一0=(CCAATenhancerbindingproteina,c/ EBP~),并伴随着脂肪代谢相关基因,如脂蛋白脂酶 (1ipoproteinlipase,LPL),葡萄糖转运蛋白4(insu- linsensitiveglucosetransporter一4,GLUT4),脂肪 酸合酶(fattyacidsynthase,FAS),脂肪酸结合蛋 白一2(adipose—specificfattyacidbindingprotein一2, aP2)等的时序表达[2.].脂肪细胞分化受到体内,外 多种因素的影响,这些因素通过复杂的信号通路,激 活PPAR和C/EBP~等转录因子,调节脂肪代谢 相关基因的表达,进而影响脂肪细胞的分化过程. 当外界因素使生脂基因的表达上调或使脂解基因的 表达下调时,会促进脂肪细胞的分化;反之,则会抑 制脂肪细胞的分化. 脂肪细胞过度分化可能导致细胞肥大,并使机 体脂肪堆积过多,产生肥胖,还可能进一步诱发胰岛 素抵抗,糖尿病,心脑血管疾病等代谢性疾病.必威体育精装版 研究表明,促分裂原活化的蛋白激酶(mitogenacti— vatedproteinkinase,MAPK)通路在脂肪细胞的分 化过程中发挥着重要的作用_4].因此,全面理解 MAPK通路对脂肪细胞分化的调节作用,将进一步 揭示脂肪细胞分化的分子机制,可为调控动物的体 脂沉积,防治人类肥胖及代谢相关疾病提供参考. 1MAPK信号通路概述 MAPK属于丝/苏氨酸(Ser/Thr)蛋白激酶,可 使多种核转录因子和蛋白激酶磷酸化.MAPK信 号通路是真核细胞的重要信号系统,能将胞外信号 转到胞内,并引起细胞反应.目前,在哺乳动物细胞 中已克隆和鉴定出了MAPK家族的3个成员,即细 胞外信号调节蛋白激酶(extra-cellularsignalregu— latedproteinkinase,ERK),c—Jun氨基末端激酶(C— Junamino—terminalkinase,JNK)和p38MAPK. 这3个成员分别介导三条并行的MAPKs信号通 路.外界刺激通过激活ERK,JNK和p38MAPK 信号通路调节细胞内相关基因的转录,参与细胞的 增殖,分化,凋亡及细胞间的功能同步等一系列生理 过程,在动物的生长发育,炎性反应等多种生命活动 中发挥重要作用j. 收稿日期:2011一O9一O7 基金项目:国家自然科学基金项目;山西省高等学校优秀青年学术带头人支持计划;2009校自然科学基金项 目(872008) 作者简介:吕雯(1987一),女,山西晋中人,硕士研究生,主要从事脂肪代谢及其调控研究.*通讯作者 吕雯等:MAPK信号通路对脂肪细胞分化的调控 2ERKs信号通路对脂肪细胞分化的调控 在哺乳类细胞中,ERK亚家族包括5个成员, 即ERK1,ERK2,ERK3,ERK4和ERK5/BMK1 (bigmit