Sidt2基因敲除对小鼠肝脏脂质代谢影响的研究

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第一部分Sidt2基因全身敲除小鼠肝脏脂质代谢的研究目的研究Sidt2基因敲除对小鼠肝脏脂质代谢的影响。对象和方法选取6周龄、3月龄普通饮食喂养的Sidt2基因敲除小鼠和同品系同周龄的野生型对照鼠,采血检测血脂水平并取肝脏;在Sidt2基因敲除小鼠及野生型对照小鼠6周龄时开始高脂饮食喂养,12周后检测血脂水平并取肝脏。观察普食组与高脂组小鼠肝脏的形态并称重,肝脏组织切片行HE染色、油红染色、透射电镜观察,检测肝脏的甘油三酯含量,提取肝脏组织蛋白行Western blotting测定其ADFP水平,以确定Sidt2-/-小鼠肝脏脂质含量和脂肪滴贮积水平。常规喂养条件下,观察Sidt2基因敲除小鼠与野生型小鼠的摄食量;测定小鼠血清β-羟丁酸、甘油三脂分泌率、参与肝脏脂肪合成和分解的关键酶的基因表达水平(Realtime PCR)来探讨Sidt2缺陷引起肝脏脂质贮积的原因。结果(1)普食条件下3月龄的Sidt2-/-小鼠的血清甘油三脂(TG)明显高于野生型小鼠(p<0.01),血清总胆固醇(TC)无显著性差异(p>0.05)。高脂喂养条件下两组小鼠的血清甘油三脂差距进一步扩大(p≤0.001)。(2)普食条件下3月龄Sidt2-/-小鼠肝脏体积和肝脏重量/体重比值均较野生型增大(p<0.05);肝脏组织HE、油红O染色以及透射电镜观察都显示:Sidt2-/-小鼠肝脏脂肪滴多于野生型小鼠;Sidt2-/-小鼠的肝脏甘油三酯含量以及脂肪分化相关蛋白(adipose differentiation-related protein,ADFP)表达水平均显著高于对照组(p<0.01);血清氨基转移酶水平高于对照组(p<0.05)。高脂条件下Sidt2-/-小鼠的上述表现更加明显。(3)Sidt2-/-小鼠血清β-羟丁酸显著低于对照组;两组小鼠的甘油三酯分泌率无显著性差异;Realtime PCR检测参与肝脏脂肪合成和分解的关键酶的基因表达,两组间均无显著性差异;常规喂养条件下,从5周龄起观察两组小鼠连续4周的食物消耗量,没有显著性差异(p>0.05)。(4)6周龄小鼠的肝脏TG含量以及ADFP水平均显著高于对照组,而血清β-羟丁酸则明显低于对照组(p<0.05)。结论Sidt2基因敲除引起小鼠血清TG升高,肝脏脂质贮积。肝脏脂肪酸β-氧化下降致使TG在肝细胞内贮积是Sidt2缺陷引起肝脏脂肪变性的原因。第二部分Sidt2基因敲除对小鼠自噬影响的研究目的研究Sidt2缺陷对自噬的影响,探索Sidt2基因敲除调节肝脏脂质代谢的机制。对象和方法在动物水平,提取3月龄的普通饲养组小鼠(Sidt2-/-,野生型)和高脂喂养12周的小鼠(Sidt2-/-,野生型)的肝脏蛋白,用Western blotting方法检测其LC3-Ⅱ(Atg8–PE)和p62/SQSTM1的表达。在细胞水平,提取原代培养的Sidt2-/-和野生小鼠的鼠尾成纤维细胞蛋白,检测其自噬流(Western blotting);免疫荧光检测其内源性LC3表达;透射电镜观察这两种细胞内的自噬囊泡的数量。结果(1)Sidt2全身剔除小鼠肝脏的自噬标记蛋白LC3-II表达较野生小鼠下降,而自噬底物p62蓄积;类似结果同样出现在在高脂喂养的小鼠,提示Sidt2缺陷下调小鼠肝脏的自噬活性。(2)Sidt2-/-成纤维细胞LC3-Ⅱ/actin表达明显低于野生型成纤维细胞,而p62/SQSTM1表达则显著高于野生型成纤维细胞,提示Sidt2-/-细胞自噬流下降。细胞免疫荧光结果显示:Sidt2-/-成纤维细胞内源性LC3点状聚集较野生型明显减少;雷帕霉素处理后透射电镜下Sidt2-/-成纤维细胞的自噬囊泡生成少于野生型细胞。结论在小鼠的肝脏组织水平和成纤维细胞水平均发现Sidt2基因敲除下调了自噬活性,而且与肝脏脂肪酸的β-氧化水平降低密切相关。提示Sidt2缺陷通过下调肝脏的自噬活性降低脂肪分解和脂肪酸的β-氧化,从而引起肝脏的脂质贮积。
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