下丘脑背内侧核神经肽Y表达缺失对大鼠脂肪组织脂代谢的影响研究.pdf

表达缺失对大鼠脂肪组织脂代谢的影

响研究

研究背景肥胖及肥胖相关性疾病严重威胁着人类健康,已成为全世界亟待解

决的课题。人类和哺乳动物体内,白色脂肪组织(whiteadiposetissue,WAT)主

要司储存能量,棕色脂肪组织(brownadiposetissue,BAT)增强非战栗性产热、

增加胰岛素敏感性,改善胰岛素抵抗。

成年啮齿类动物体内肩胛间区存在棕色脂肪组织,而腹股沟区、附睾、内脏

脂肪组织则为白色脂肪组织。在一定干预条件下,白色脂肪组织可以发生棕色样

改变。

PR结构域家族的第16个成员PRDM16(PRD1-BF1-RIZ1homologousdomain

containing16)是BAT中高表达的一种转录调节因子,在棕色脂肪细胞分化过程

中起正向调节作用,参与诱导细胞线粒体数量增多和功能增强,增强线粒体氧化

磷酸化,加速能量消耗和热量生成。Ⅱ型脱碘酶(TypeⅡiodothyronine

deiodinase,Dio-2)是棕色脂肪组织的分子标志之一,在棕色脂肪细胞可通过与

解偶联蛋白1(uncouplingprotein1,UCP1)的基因特异位点结合启动转录,促进

能量代谢。

下丘脑在维持能量稳态中发挥重要作用。神经肽Y(neuropeptideY,NPY)是

一种重要的促食欲肽,对摄食的调节多依赖于下丘脑中的NPY神经元,在下丘

脑,NPY存在于弓状核、背内侧核等区域,以弓状核含量最丰富。

研究显示,特异性敲除高脂饮食诱导的肥胖大鼠下丘脑弓状核NPY基因可改

善肥胖大鼠的能量代谢。成纤维细胞生长因子-21(fibroblastgrowth

factor-21,FGF21)可表达于肝脏、脂肪组织和胰腺等器官和组织(啮齿类动物),

复合体发挥多种生物学效应,改善糖脂代谢。

FGF21经交感神经系统诱导WAT中出现米色或棕色脂肪细胞。而下丘脑背内

侧核神经肽Y表达缺失与脂肪组织内脂代谢相关基因的表达水平(如PRDM16、

Dio-2、FGF21)的关系,尚未见明确报道。

目的建立下丘脑背内侧核神经肽Y表达缺失的大鼠动物模型,并给予高脂饮

食干预,探讨大鼠的体重改变和脂肪组织脂代谢相关基因PRDM16、Dio-2和FGF21

表达变化。实验方法建立动物模型:4-5周龄雄性清洁级SD大鼠80只,其中体重

为270-300g的大鼠20只,体重为130-150g的大鼠60只。

适应性喂养1周后,构建腺相关病毒(adeno-associatedvirus,AAV)介导的

带有荧光标记的RNAi(RNAinterference)重组转运体(AAVshNPY及AAVshCTL),

病毒滴度为1×109particles/site。其中AAVshNPY导致表达缺失,AAVshCTL

是作为对照的空载体。

用270-300g的大鼠验证建模是否成功,根据Paxinos和Watson大鼠脑图谱

定位DMH的位置。随机选取15只分别接受双侧DMH的AAVshNPY注射,并在注射

病毒的1、2和4周后(每周随机选取5只)处死,再随机选取5只分别接受双侧

DMH的AAVshCTL注射,注射4周后处死。

处死后迅速取下丘脑,一部分置于液氮中保存,制作冰冻切片观察转染位置,

一部分制作石蜡切片应用荧光原位杂交技术检测DMHNPYmRNA的表达,确定病

毒重组体能够敲除DMHNPY即建模成功;将余60只大鼠随机均分为两组,根据

Paxinos和Watson大鼠脑图谱定位DMH的位置。上述两组分别接受双侧DMH的

AAVshNPY(AAVshNPY组)及AAVshCTL空载体(AAVshCTL组)注射,完成动物模

型的建立。

次于固定时间对各组大鼠进行