【文章內容簡介】 IL6轉錄中起重要的作用； NFIL6和 NFκB 作用元件亦參與脂聯(lián)素誘導的 IL6 轉錄調控。本 研究 為脂聯(lián)素在調節(jié)炎癥中的作用及 IL6 的表達調控機制提供了新見解。 （ 5） 細胞內能量感受分子哺乳動物雷帕霉素靶 蛋白（ mammalian target of rapamycin, mTOR）調節(jié) ghrelin 產(chǎn)生的機制 10 中樞的 mTOR 信號分子在維持能量平衡起著重要的作用。另外 消化系統(tǒng)在維持機體能量代謝平衡中起舉足輕重的作用，不僅是因為機體所需的營養(yǎng)成分 都要通過消化道消化吸收，更因為消化道分布著機體最多的內分泌細胞， 分泌多種內源性活性肽類分子，參與調節(jié)能量代謝的幾乎所有環(huán)節(jié)，是協(xié)調機體能量代謝、調節(jié) 組織器官網(wǎng)絡的重要分子。首次發(fā)現(xiàn)了胃粘膜 X/A樣內分泌細胞內存在著以 mTOR 為中心的能量感受機制，而 mTOR 活性對 ghrelin的產(chǎn)生有著重要的調控作用， X/A 樣內分泌細胞內 mTOR 信號傳導可以通過 ghrelin 調節(jié)營養(yǎng)代謝。正常和肥胖小鼠模型上均觀察到 mTOR 抑制劑雷帕霉素誘發(fā)了糖耐量減低、胰島素抵抗，同時伴有血漿辛酰化 ghrelin 的明顯增高。采用 ghrelin 受體拮抗劑預處理，或者在 ghrelin 受體基因敲除均發(fā)現(xiàn)對雷帕霉素所致的糖代謝紊亂具有保護作用。這一發(fā)現(xiàn)提示 X/A樣內分泌細胞內 mTOR是肥胖和相關代謝性疾病防治的新靶點。此外，我們還發(fā)現(xiàn)高度特異性催化 ghrelin ?；拿福?Ghrelin O?；D移酶（ GOAT）在胰島細胞中表達，胰島素可抑制 GOAT 表達，其機制可能與激活 mTOR 信號通路有關。以上發(fā)現(xiàn)為能量代謝尤其是糖代謝中體內激素間的相互調控提供了新的理論依據(jù)。 （ 6） ER stress 刺激脂肪分解及其機制 肥胖和糖尿病時脂肪細胞存在明顯的 ER stress，此時 ER stress 可刺激脂肪分解，釋放更多的游離脂肪酸到血液，并由此引發(fā)其它組織的脂毒性和胰島素抵抗 。 我們發(fā)現(xiàn)，在 ER stress 條件下，大鼠原代脂肪細胞和分化脂肪細胞的甘油三酯水解顯著增加。脂肪分解反應的增加的機制，與細胞內 cAMP 升高， PKA和 ERK1/2 激活有關。在這些信號的下游，脂滴包被蛋白 Perilipin 磷酸化增強。脂肪酶 HSL 和 ATGL 蛋白水平?jīng)]有改變，但 HSL 磷酸化及其向油滴表面的轉位增加，由此導致脂肪酶活性增加，導致脂肪分解反應增加 （ J Biol Chem， 2020，已 接受） 。 （ 7） 脂滴包被蛋白 perilipin 缺失小鼠心肌肥厚 我們的研究顯示 peri /小鼠脂肪組織減少， 脂肪分解顯著增強，血漿甘油三酯、甘油及葡萄糖水平升高，游離脂肪酸水平下降，同時伴有胰島素抵抗，提示其機體脂質代謝紊亂。peri /小鼠心臟重量增加 ，體積增大，該病理現(xiàn)象無性別及基因型差異（ 129/SvEv和C57BL/6J）。 同時 小鼠出現(xiàn)心臟舒張功能不全；177。 dp/dt的下降，收縮功能的障礙。 研究其 機制 顯示 peri /小鼠脂肪組織減少，不能有效的儲存脂肪酸于脂肪組織，同時脂肪分解增強，使得脂肪酸的釋放增多，最終使脂肪酸代謝旺盛的器官如心肌，對其攝取利用增加，導致心肌脂質的異位蓄積，引起心肌脂毒性的發(fā)生。 其 心肌 清除氧自由基及抗氧化的能力下降。 心肌脂 11 肪酸 ?氧化增強，心肌細胞出現(xiàn)氧化應激損傷。心肌能量底物脂肪酸氧化利用失平衡，線粒體損傷，進一步加劇心肌 的損傷及能量代謝失衡，最終導致心功能的下降。 該 小鼠作為一個新的心肌代謝性肥厚模型，揭示由于脂肪組織脂肪酸代謝異常引起心肌脂質代謝紊亂，最終導致心肌結構異常及功能障礙，有助于加深對代謝性心肌肥厚發(fā)生機制的理解。 （六）脂代謝與動脈粥樣硬化 （ 1） 調控脂肪發(fā)育新基因 Seipin 的作用機制及其在動脈硬化中的作用 Seipin 基因是調節(jié)脂肪發(fā)育和脂滴形成的基因，其功能尚未能在哺乳動物模型中明確。Seipin 同時在巨噬細胞中表達，對動脈硬化的發(fā)生發(fā)展可能有一定影響。目前本研究室制備了脂肪特異性轉基因、以及全身、脂肪組 織、神經(jīng)特異性 Seipin 基因敲除模型。其中脂肪特異性轉基因和全身、脂肪組織特異性基因敲除 3個模型的表型分析工作已經(jīng)完成，表明 Seipin的早期表達對脂肪組織的發(fā)育以及脂滴形成起著重要作用。 ① 全身性 Seipin 基因缺失小鼠模型顯示，小鼠的脂肪組織發(fā)育障礙，成年后出現(xiàn)胰島素抵抗和脂肪肝，研究論文“ Seipin ablation in mice results in severe generalized lipodystrophy”（“小鼠 Seipin 基因缺陷導致嚴重全身性脂肪 萎縮”）發(fā)表在 Human Molecular Geics 上 （ 2020， 20(15):302230）。 ② 脂肪特異性 Seipin 轉基因小鼠表現(xiàn)為脂肪細胞輕度減少，但脂解活性和脂解相關基因高表達，表明機體需要 Seipin 的平衡穩(wěn)態(tài)才能維持脂肪細胞的正常功能。相關研究論文“ Overexpression of human seipin/BSCL2 in mouse adipose tissue results in body fat redistribution”（“人類 Seipin 基因在小鼠脂肪組織特異性表達引起機體脂肪的重新分布”）AJP Endo Met 已 接受 。 ③ 脂肪特異性和巨噬細胞特異性 Seipin 缺陷小鼠的研究工作正在進行中。初步結果表明，脂肪特異性 seipin 缺陷小鼠在成年期出現(xiàn)與全身性 seipin 缺陷相似的脂肪萎縮、胰島素抵抗和脂肪肝表型，其機制正在分析中。動脈硬化易感的巨噬細胞 seipin 缺陷小鼠通過骨髓移植到 LDL 受體缺陷小鼠而制備成功，正在與 Seipin－ LDL 受體雙基因缺陷的小鼠進行動脈硬化病變的比較分析。該兩項研究將在明 年完成。 ④ 脂肪組織特異性表達 Seipin 及脂肪組織、脂肪干細胞移植對脂肪萎縮的矯治研究。目前完成的工作顯示單純脂肪表達 Seipin 可以矯正全身 Seipin 缺陷的脂肪萎縮和脂肪肝，并逆 12 轉胰島素抵抗及低脂聯(lián)素和低瘦素血癥，表明哺乳動物的 Seipin 功能可能與果蠅的組織自治性質有所不同。 （ 2） 骨髓來源的 LPL 對機體甘油三酯代謝的作用分析 通過骨髓移植技術， 證實了骨髓來源的 LPL 具有明顯降解血漿中蓄積的富含甘油三酯脂蛋白的作用， 同時使得血漿高密度脂蛋白（ HDL）水平增加了 3 倍多。 這一結果表明，骨髓中巨噬細胞的 LPL 雖然在血管內膜下的局部具有促進動脈硬化作用，但其參與全身脂代謝的作用將會通過改善血漿脂蛋白譜而具有抗動脈硬化的功能，由此可以推論，巨噬細胞的 LPL 在動脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展中同樣具有促進和對抗的雙重作用。相關研究論文 發(fā)表于 PLos One雜志上 。 （ 3） ApoC3 轉基因大動物模型的表型分析 在原有嚴重高甘油三酯血癥小鼠模型的基礎上，我們根據(jù)臨床上大多數(shù)是輕中度高甘油三酯血癥的特點，以脂蛋白脂酶抑制蛋白 ApoCIII 為靶點，制備了與人類相似、具有中度高甘油三酯血癥的 ApoCIII 轉基因小鼠、家兔和小型豬模型，并開展了高甘油三酯血癥與動脈硬化的轉化醫(yī)學研究。 ① 高甘油三酯血癥的 ApoCIII 轉基因小鼠制備成功后，我們 以 該小鼠為基礎繁育制備了動脈硬化易感模型，包括 ApoCIII 轉基因 LDL受體基因缺陷， ApoCIII 轉基因 清道夫受體基因缺陷小鼠等，正在開展高甘油三酯與動脈硬化和脂肪肝的研究。 ② 成功制備了中度高甘油三酯血癥的 ApoCIII 轉基因家兔。該模型具有明顯的高甘油三酯血癥表型 ,脂肪清除障礙以及脂蛋白脂酶 活性抑制。研究論文 發(fā)表在 Transgenic Research，2020。 ③ 高甘油三酯血癥的 ApoCIII 轉基因小型豬制備成功。豬的心血管系統(tǒng)和糖脂代謝和人類高度相似，是理想的代謝性心血管疾病模型。通過胚胎纖維母細胞基因轉染結合核移植技術，目前已獲得 6只雄性 ApoCIII 轉基因小型豬，基因型和表型鑒定已經(jīng)完成，論文已發(fā)表在 FEBS Journal,2020。 （ 4） 代謝性核受體激活物 PGC1α對血管平滑肌增生的影響及其機制 代謝性核受體 PPARg 參與胰島素敏感性 、 糖代謝及 血壓的調節(jié)，且通過巨噬細胞的表達從而直接影響動脈硬化的發(fā)生發(fā)展。由于平滑肌細胞增生是動脈硬化過程中的重要環(huán)節(jié)，為此， 13 我們建立了 PPARg 激活物 PGC1α在平滑肌細胞特異表達的轉基因小鼠模型，在轉換到動脈硬化易感的ＬＤＬ受體缺陷背景后，以飲食誘導和血管損傷造成的動脈硬化為模型 ， 并同時制備了 PGC1α在平滑肌細胞特異表達的轉基因家兔模型，通過喂飼高膽固醇飼料造成動脈粥樣硬化，發(fā)現(xiàn) PGC1α轉基因家兔的動脈粥樣硬化病變明顯減少。進一步的機制分析正在進行中。 （ 5） PPAR 在阿霉素相關腎病發(fā)生中的作用 研究 ① 完善了代謝性核受體基因缺失模式動物平臺 ：通過本項目的實施，目前已具備的代謝性核受體領域基因缺失模式動物包括： FXR 基因敲除小鼠、 LXRα、 LXRβ 基因敲除小鼠、PPARα、 PPARβ 基因敲除小鼠、 PPARγ 雜合型 基因敲除小鼠、 PPARγ 組織特異性基因敲除小鼠、 PPARγ 持續(xù)性表達小鼠、 LXR / db/db 小鼠、 LXR /db/db 小鼠和 LXR 雙基因敲除小鼠等； ② PPARα 在阿霉素相關腎病中的保護作用研究 ：阿霉素是臨床常 用的化療藥物，常因其腎臟毒副作用而停藥，目前還缺乏有效的治療手段。我們利用 PPAR 激動劑及 PPAR 基因敲除小鼠探討了 PPAR 在阿霉素相關腎病發(fā)生中的作用。結果發(fā)現(xiàn)， PPARα 激動劑Fenofibrate 可以顯著減輕阿霉素所致的蛋白尿及腎小球足突細胞的損傷，而 PPAR 基因敲除則明顯加重腎臟損傷。上述結果發(fā)表在腎臟研究領域知名雜志《國際腎臟病雜志》上（ Kidney Int. 2020。79： 1302–1311）。該雜志專門配發(fā)題為“ PPARα transcriptional activity is required to bat doxorubicininduced podocyte injury in mice ”的評述（ Kidney Int. 2020 Jun。79(12):12746）； ③ 運用蛋白組學方法發(fā)現(xiàn)一批在 2 型糖尿病小鼠腎臟組織表達改變的蛋白。 對其中一種受 PPAR 調控的蛋白 HMGCS2 的進一步研究發(fā)現(xiàn) HMGCS2 在 2 型糖尿病小 鼠腎臟中表達顯著增加，其介導合成的酮體與糖尿病腎病的發(fā)生可能有密切的關系，有可能成為糖尿病腎病治療的一個新靶點（ American Journal of PhysiologyEndocrinology amp。 Metabolism. 2020。300:E296E303）； ④ 核受體 PPARγ 調節(jié)基因胰源性因子 PANDER(又稱 FAM3B)在肝臟糖脂代謝調節(jié)中的作用。 發(fā)現(xiàn) FAM3B 可以通過 Akt/FOXO1 通路參與肝臟糖脂代謝調節(jié)及脂肪肝、高甘油三脂血癥和胰島素抵抗的發(fā)生。本研 究為脂肪肝、高脂血癥和 2 型糖尿病的治療提供了新的靶點。研究 結果發(fā)表在 國際 肝臟病研究最 有影響 的雜志上（ Hepatology 2020； 53(6):190616） 。 ⑤ PPAR 介導通路在腎臟髓質間質細胞抵抗高滲損傷的作用 ：發(fā)現(xiàn)高滲可以通過抑制 14 AMPK 活性，繼而激活 NFkB/COX2/PGI2/PPAR 通路，從而導致細胞存活。本研究不僅有助于闡明腎臟髓質高滲狀態(tài)的維持機制，也對基于激活 AMPK 從而發(fā)揮降糖作用的藥物如二甲雙胍和匹格列酮的臨床應用安全性提出了警示。結果發(fā)表在腎 臟研究領域最 有影響 的雜志上(Journal of American Society of Nephrology 2020 Oct。22(10):1897911.)。 ⑥ PPAR 內源性配體長鏈不飽和脂肪酸 花生四烯酸代謝產(chǎn)物前列腺素 E2 生理功能研究： 發(fā)現(xiàn)前列腺素 E2 受體 2 亞型 EP2 可能通過抑制 VSMCs 的增殖、遷移和膠原的合成，從而改善動脈損傷后新生內膜的形成和再狹窄的發(fā)生，從而為經(jīng)皮血管成型術后再狹窄的發(fā)生提供了新的潛在治療靶點。該研究發(fā)表在心血管研究領域知名的雜志上（ Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2020 Aug。31(8):173947）；另外，也發(fā)現(xiàn) EP2 受體在 B 淋巴細胞的成熟中發(fā)揮重要作用，并可能與系統(tǒng)性紅斑狼瘡的發(fā)病有關；我們的結果也提示前列腺素 E2 受體 3 亞型 EP3 在血壓調節(jié)中有重要作用，并可能與高血壓發(fā)生有關，從而提示 EP3 可作為高血壓治療的靶點（投稿中）； ⑦ 前列腺素受體與動脈導管閉鎖不全： 對四種前列腺素 E2 受體，即 EP EP EP3 和EP4，基因打靶的研究發(fā)現(xiàn) EP4 基因敲除小鼠發(fā)生典型的 出生后動脈導管閉鎖障礙，提示 EP4受體與先天性動脈導管閉鎖不全的發(fā)生有密切關系。為了進一步闡明 EP4 調節(jié)動脈導管閉鎖的機制，我們利用膜片鉗技術的研究進一步發(fā)現(xiàn)在出生前導管 EP4 受體的