【摘 要】
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研究背景:肥胖是一种以脂肪过量储存为主要特点的代谢性疾病。脂肪干细胞的成脂分化与肥胖的发生息息相关,因此,研究抑制成脂分化的分子对于肥胖的防治具有重要意义。GDF11作为抗衰老领域的热门分子,它在干细胞分化调控中的功能亦被密切关注,近年来探讨GDF11和肥胖联系的研究逐渐增多,有研究表明GDF11处理会导致小鼠出现卡路里限制、脂肪形成减少的表型。但在细胞水平上,GDF11对干细胞成脂分化的抑制效应
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研究背景:肥胖是一种以脂肪过量储存为主要特点的代谢性疾病。脂肪干细胞的成脂分化与肥胖的发生息息相关,因此,研究抑制成脂分化的分子对于肥胖的防治具有重要意义。GDF11作为抗衰老领域的热门分子,它在干细胞分化调控中的功能亦被密切关注,近年来探讨GDF11和肥胖联系的研究逐渐增多,有研究表明GDF11处理会导致小鼠出现卡路里限制、脂肪形成减少的表型。但在细胞水平上,GDF11对干细胞成脂分化的抑制效应仍存在争议,具体调控机制也尚不明确。因此,有必要对GDF11影响成脂分化的效应与分子机制进行系统研究,进而明确GDF11是否能成为抑制成脂分化的潜在效应分子。研究方法及结果:本文通过荧光定量PCR、Western blot和油红O染色等实验,从基因、蛋白和脂滴形成三个层面证实了GDF11在体外对间充质干细胞成脂分化的抑制作用。通过RNA-seq转录组学分析和Western blot验证,发现GDF11处理显著抑制了成脂分化过程中PI3K/AKT通路的激活,同时显著激活了SMAD2/3及MAPK信号通路。进一步分析GDF11调控的下游转录因子,我们发现GDF11可显著下调成脂正向调控关键转录因子KLF15的表达,提示KLF15可能在GDF11介导的成脂分化抑制过程中发挥重要作用。结论与意义:本研究发现GDF11可在体外抑制成脂分化,该过程会抑制PI3K/AKT、激活SMAD2/3及MAPK通路,并首次发现转录因子KLF15可能是GDF11发挥成脂抑制作用的重要下游因子。综合本研究的实验结果,提示GDF11是抑制成脂分化、对抗肥胖的潜在靶标分子。
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