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目的:观察追赶生长大鼠骨骼肌及其微血管内皮细胞中VEGF-B信号通路、骨骼肌脂质沉积、骨骼肌和系统胰岛素敏感性的变化,初步探讨VEGF-B信号通路改变在追赶生长大鼠胰岛素抵抗形成中的作用。方法:1.6周龄雄性SD大鼠适应性喂养一周后,随机分为正常饮食组(NC)和追赶生长组(RN)。NC组大鼠给予普通饲料喂养12周,RN组大鼠给予40%热量限制4周后再恢复正常饮食8周。每日记录大鼠的体重和能量摄入量。2.分别在动物实验4、8、12周(即热量限制4周和恢复正常饮食4、8周)检测以下指标:双能X线吸收测量法(DEXA)检测体脂含量,检测一般血清生化指标(空腹血糖、空腹血胰岛素、空腹血游离脂肪酸和空腹血甘油三酯),高胰岛素—正葡萄糖钳夹实验评估系统胰岛素敏感性(葡萄糖输注率,GIR)和骨骼肌胰岛素敏感性(骨骼肌对2-脱氧葡萄糖的摄取),生化法检测骨骼肌内甘油三酯(TG)和甘油二酯(DAG)含量,蛋白质免疫印迹法(WB)检测骨骼肌中蛋白激酶Cθ(PKCθ)、磷酸化蛋白激酶B(p-AKT)的蛋白表达水平,实时荧光定量逆转录聚合酶链反应法(RT-PCR)和WB法检测骨骼肌及其微血管内皮中VEGF-B信号通路相关基因的表达:血管内皮生长因子B(VEGF-B)、血管内皮生长因子受体1(VEGFR1)、神经纤毛蛋白质1(NRP1)、脂肪酸转运蛋白3(FATP3)、脂肪酸转运蛋白4(FATP4)。3.采用磁珠法分离并培养大鼠原代骨骼肌微血管内皮细胞,免疫荧光法检测Ⅷ因子相关抗原。单独给予VEGF-B刺激或提前孵育VEGF-B受体抗体后再给予VEGF-B刺激,采用RT-PCR方法检测细胞中Fatp3、Fatp4的m RNA水平。给予VEGF-B刺激和/或Fatp3 si RNA和Fatp4 si RNA转染后,检测内皮细胞对脂肪酸的摄取。Transwell小室上层培养骨骼肌微血管内皮细胞模拟单层血管内皮,单独给予VEGF-B刺激或提前孵育VEGF-B受体抗体后再给予VEGF-B刺激,检测进入下层培养基中的脂肪酸。结果:1.在热量限制期,RN组大鼠每天能量摄入量约为NC组大鼠摄入量的60%;恢复正常饮食后,RN组大鼠每天能量摄入迅速增加,1周后与NC组大鼠能量摄入相当。在热量限制期,RN组大鼠体重略有增加,但显著低于NC组大鼠;恢复正常饮食后,RN组大鼠体重迅速增加,但直至恢复饮食8周后其体重仍低于NC组大鼠体重。2.与NC组大鼠相比,恢复正常饮食后RN组大鼠体脂、空腹血胰岛素、空腹血游离脂肪酸和空腹血甘油三酯显著升高,葡萄糖输注率GIR显著降低,而空腹血糖无显著变化。3.与NC组大鼠相比,恢复正常饮食后RN组大鼠骨骼肌内TG和DAG含量显著增加,PKCq膜转位明显增加,p-AKT水平显著下降,骨骼肌对2-脱氧葡萄糖的摄取显著减少。4.与NC组大鼠相比,RN组大鼠骨骼肌中VEGF-B、VEGFR1、NRP1、FATP3和FATP4的m RNA和蛋白水平在热量限制和恢复正常饮食后持续升高。5.VEGF-B可显著上调骨骼肌微血管内皮细胞中Fatp3和Fatp4 m RNA水平,这种作用可被VEGFR1或NRP1抗体所阻断。敲低Fatp3或Fatp4会降低内皮细胞对脂肪酸的摄取。VEGF-B明显增加内皮细胞对脂肪酸的摄取,这种作用可被Fatp3或Fatp4敲低所抵消。VEGF-B显著增加脂肪酸的跨单层内皮转运,这种作用可被VEGFR1或NRP1抗体所阻断。结论:1.追赶生长大鼠骨骼肌VEGF-B信号通路持续性激活,这可能是启动并维持追赶生长骨骼肌脂肪酸摄取增加、造成脂质沉积和后续胰岛素抵抗的重要机制。2.VEGF-B可通过FATP3和FATP4调控骨骼肌微血管内皮细胞对脂肪酸的摄取和转运。目的:观察追赶生长大鼠骨骼肌Vegfb基因启动子区表观遗传修饰的变化,进一步探讨追赶生长大鼠胰岛素抵抗形成中的表观遗传学机制。方法:1.6周龄雄性SD大鼠适应性喂养一周后,随机分为正常饮食组(NC)和追赶生长组(RN)。NC组大鼠给予普通饲料喂养12周,RN组大鼠给予40%热量限制4周后再恢复正常饮食8周。2.分别在动物实验4、8、12周(即热量限制4周和恢复正常饮食4、8周)检测以下指标:染色质免疫共沉淀技术(Ch IP)检测骨骼肌中Vegfb基因启动子区组蛋白甲基化(H3K4me3、H3K9me2和H3K27me3)水平、组蛋白乙酰化(H3K9ac、H3K14ac和H3K18ac)水平,RT-PCR法检测骨骼肌中组蛋白乙酰化转移酶p300、CBP、GCN5和PCAF m RNA水平,WB法检测骨骼肌中p300蛋白表达水平,Ch IP法检测骨骼肌中Vegfb基因启动子区p300水平。3.体外培养L6细胞,给予Si RNA干扰p300或者p300抑制剂C464,采用WB和RT-PCR方法检测细胞中的VEGF-B m RNA和蛋白水平,同时采用Ch IP法检测细胞中Vegfb基因启动子区H3K14ac和H3K18ac水平。同时在L6细胞中过表达p300,检测上述指标。结果:1.与NC组大鼠相比,RN组大鼠骨骼肌中Vegfb基因启动子区H3K14ac和H3K18ac水平在热量限制和恢复正常饮食后持续升高,而H3K9me2和H3K27me3水平仅在恢复正常饮食后显著降低,H3K4me3水平仅在恢复正常饮食后显著升高,H3K9ac水平在热量限制和恢复正常饮食后均无显著变化。2.与NC组大鼠相比,RN组大鼠骨骼肌中组蛋白乙酰化转移酶p300 m RNA和蛋白水平在热量限制和恢复正常饮食后持续升高,且Vegfb基因启动子区p300富集持续升高,而CBP、GCN5和PCAF m RNA水平在热量限制和恢复正常饮食后均无显著变化。3.p300基因敲低或活性抑制后,L6细胞中VEGF-B表达量显著下降,同时Vegfb启动子区H3K14ac、H3K18ac修饰水平显著下降;而过表达p300则得到相反的结果。结论:1.组蛋白乙酰化可能是导致追赶生长大鼠骨骼肌中VEGF-B持续性表达上调的重要原因。2.p300可在Vegfb启动子区乙酰化H3K14和H3K18进而调控骨骼肌细胞中VEGF-B的表达