Ghrelin对3T3-L1前脂肪细胞增殖和凋亡作用的研究

目的 研究ghrelin对3T3-L1前脂肪细胞增殖和凋亡的影响及其分子机制.方法 体外培养3T3-L1前脂肪细胞,四甲基偶氮唑盐法(MTT法)检测ghrelin对3T3-L1前脂肪细胞增殖影响的剂量-时间效应关系;Annexin V-FITC/PI 流式细胞术分析ghrelin对3T3-L1前脂肪细胞凋亡率的影响;Western blot方法检测ghrelin 干预后p-ERK1/2和p-Akt蛋白表达的变化.结果 Ghrelin 时间依赖性促进3T3-L1前脂肪细胞增殖,ghrelin 10-7～10-15mol/L作用24 h明显促进3T3-L1前脂肪细胞增殖,与对照组相比差异有统计学意义(P<0.05),其中ghrelin 10-11 mol/L促增殖效应最明显(P<0.01);10-11、10-13 mol/L ghrelin干预后前脂肪细胞凋亡率较对照组显著降低(P<0.05),其中10-11mol/L时抑凋亡效应最明显;10-11 mol/L ghrelin干预后前脂肪细胞和成熟脂肪细胞中p-ERK1/2和p-Akt蛋白表达量较对照组显著增加(P<0.01).结论 Ghrelin促进3T3-L1前脂肪细胞增殖并且抑制其凋亡,ERK1/2和PI3K/Akt信号通路可能参与了ghrelin调节细胞增殖和凋亡的过程.     

胰岛素受体底物1基因沉默对3T3-L1细胞CCAAT增强子结合蛋白α、过氧化物酶体增殖物激活受体γ表达的影响

目的研究胰岛素受体底物1(IRS-1)沉默对3T3-L1前脂肪细胞分化关键分子CCAAT增强子结合蛋白α(C/EBPα)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)mRNA及蛋白表达的影响,并观察IRS-1沉默后前脂肪细胞分化为成熟脂肪细胞能力的改变,探讨胰岛素受体底物(IRSs)是否作为C/EBPα、PPARγ的上游调节信号在前脂肪细胞分化中起到重要的调节作用。方法合成4条IRS-1 shRNA,Western blotting筛选出沉默效率最高的1条。3T3-L1前脂肪细胞分为IRS-1沉默组和对照组。IRS-1沉默组细胞用沉默效率最高的IRS-1 shRNA质粒转染3T3-L1前脂肪细胞,沉默细胞中的IRS-1分子;对照组采用无意义IRS-1 shRNA质粒转染3T3-L1前脂肪细胞。转染24 h后诱导其分化成熟,分化72 h后检测促进前脂肪细胞分化的关键分子C/EBPα、PPARγ的表达。继续诱导分化至第7天,油红O染色观察IRS-1沉默后前脂肪细胞分化为成熟脂肪细胞的比例,检测其分化能力的改变。结果与对照组相比,IRS-1沉默组在诱导分化72 h后,Real-time PCR结果显示3T3-L1前脂肪细胞中C/EBPαmRNA、PPARγmRNA表达明显下降(Pa<0.05),Western blotting结果显示C/EBPα、PPARγ蛋白水平也同样显著下降(Pa<0.05);细胞继续分化至第7天,油红O染色显示,IRS-1沉默组前脂肪细胞分化成熟的比例与对照组比较显著降低。结论胰岛素可能通过IRS-1刺激C/EBPα、PPARγ的表达促进前脂肪组织的分化。     

PI3K抑制剂LY294002对鼠前脂肪细胞分化和C/EBPα及PPARγ表达的影响

目的：研究磷脂酰肌醇激酶（PI3K）抑制剂LY294002对小鼠前脂肪细胞分化和CCAAT增强子结合蛋白α（C/EBPα）及过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）表达的影响,探讨胰岛素受体底物（IRSs）/PI3K信号通路在前脂肪细胞分化中的作用。方法：小鼠3T3-L1细胞分为实验组和对照组,实验组加入LY294002（25 μmol/L）,对照组加入同体积DMSO。应用0.5 mmol/L 3-异丁基-1-甲基黄嘌呤(IBMX)、10-6 mol/L地塞米松和5 μg/mL胰岛素诱导两组前脂肪细胞分化,在培养的0 d、2 d、4 d、8 d分别收集细胞,实时PCR法及Western blot法检测细胞中C/EBPα和PPARγ表达水平。培养8 d油红O染色,观察细胞分化情况。结果：小鼠3T3-L1细胞基础状态下两组C/EBPα及PPARγ表达差异无统计学意义（P＞0.05）;诱导分化时实验组C/EBPα及PPARγ表达低于对照组（分别P＜0.05,P＜0.01）。油红O染色示实验组细胞无明显脂滴。结论：PI3K抑制剂LY294002能抑制小鼠前脂肪细胞分化及C/EBPα和PPARγ的表达,提示IRSs/PI3K信号通路可通过调节PPARγ和C/EBPα的表达在3T3-L1前脂肪细胞的分化中发挥重要作用。     

PRNP基因在3T3-L1脂肪前体细胞分化过程中的表达及肿瘤坏死因子-α对其调节作用

目的 探讨3T3-L1脂肪前体细胞诱导分化过程中PRNP基因表达水平的变化及TNF-α对其调节作用.方法 体外培养3T3-L1前体脂肪细胞,胰岛素加地塞米松加1-甲基-3-异丁基黄嘌呤(MDI)方案诱导3T3-L1细胞分化成熟,并收集分化前、分化0～10 d各时段细胞,采用RT-PCR技术检测诱导分化不同时段3T3-L1细胞PRNP基因表达水平;同时在成功诱导3T3-L1细胞分化成熟的基础上,应用不同水平TNF-α(0.1、1.0、10.0 μg/L)干预分化后的成熟脂肪细胞(第10天),收集TNF-α刺激前(0 h)及刺激后0.5、2.0、6.0、12.0、24.0 h的脂肪细胞,通过RT-PCR测定TNF-α干预前后不同时间点脂肪细胞中PRNP基因表达水平.采用Excel软件进行统计学分析.结果 1.PRNP基因低表达于3T3-L1脂肪前体细胞中,随细胞分化成熟该基因表达水平逐渐上调,至分化第10天其表达水平最高.PRNP基因表达水平除在诱导分化前(第-1天)至第4天、第2～5天、第6～10天时段内无显著性差异外(Pa＞0.05),其余各时段间表达水平均有显著性差异(Pa＜0.05);2.在分化前的3T3-L1脂肪细胞和成熟脂肪细胞中,不同水平TNF-α(0.1、1.0、10.0 μg/L)均能在短时间内明显抑制PRNP基因mRNA的表达,且呈时间依赖性.结论 PRNP基因可能参与3T3-L1脂肪细胞分化及脂质积聚过程;不同水平重组TNF-α对成熟脂肪细胞的PRNP基因表达具有抑制作用,其抑制效应总体趋势上呈时间依赖性.     

生长激素促分泌素受体-1a基因在3T3-L1脂肪细胞诱导分化过程中的表达

目的 观察生长激素促分泌素受体-1a(GHSR-1a)基因在3T3一K1肪细胞诱导分化过程中不同时段表达水平的变化,探讨GHSR-1a基因在脂肪细胞分化中的作用.方法 体外培养3T3-L1前脂肪细胞,在诱导其向成熟脂肪细胞分化的不同时段(第0-8天).通过形态学观察、油红0染色测定脂肪细胞分化程度及脂滴积聚情况,化学比色法测定脂肪细胞三酰甘油(TG)总量,半定量反转录一聚合酶链反应(RT-PCR)技术检测脂肪细胞中GHSR-1a基因mRNA的表达水平.采用SPSS 12.0软件进行组间t检验.结果 3T3-L1前脂肪细胞在诱导分化前呈梭形的成纤维细胞形态,胞浆内无脂滴;诱导分化后细胞逐渐由梭形变为圆形,胞体变大变圆,胞浆内出现明显的脂滴.3T3-L1前脂肪细胞诱导分化第4天细胞内TG水平已明显升高,第8天TG水平升高更加明显,与前脂肪细胞相比均有显著统计学意义(Pa<0.01).同时GHSR-1a基因mRNA低表达于3T3-L1前脂肪细胞和分化第1天的脂肪细胞,随着3T3-L1脂肪细胞逐渐分化成熟,分化第4天和第8天GHSR-1a基因mRNA的表达逐渐增加,GHSR-1a基因的表达水平除在诱导分化第0-1天和第1-4天内差异无统计学意义(P＞0.05)外,其余各时间点表达水平比较均有统计学意义(Pa<0.05).结论 3T3-L1脂肪细胞分化过程中GHSR-1a基因表达逐渐上调,其表达变化与脂肪细胞分化、脂质积聚过程一致,可能参与了脂肪细胞分化过程.     

鞘氨醇激酶基因在3T3-L1脂肪细胞诱导分化中的表达水平

目的 探讨鞘氨醇激酶基因(SPHK）在3T3-L1脂肪细胞诱导分化中表达水平的变化。方法采用细胞培养和RT-PCR技术检测细胞分化不同阶段脂肪细胞中SPHK基因表达水平。结果1．SPHK基因在3T3-L1脂肪前体细胞诱导分化初期表达呈明显上调趋势；2．随着脂肪前体细胞分化成熟，该基因表达水平明显低于诱导分化初期的基因表达水平。结论 SPHK基因可能参与脂肪细胞分化的调控过程，与肥胖发生有一定联系。     

3T3-L1脂肪细胞分化中促酰化蛋白对脂肪因子肾上腺髓质素mRNA表达的影响

目的 研究3T3-L1脂肪细胞分化过程中脂肪因子肾上腺髓质索(AM)mRNA表达变化及促酰化蛋白(ASP)对细胞分化过程中AM mRNA表达的影响,探讨ASP在脂肪代谢中的作用.方法 1.应用反转录(RT) -PCR法检测诱导分化4个时点(0d、1d、2d、3d)的3T3-L1脂肪细胞中AM mRNA的表达水平;2.对诱导分化过程中不同时间点(0h、12 h、24h、48 h)的3T3-L1脂肪细胞给予适合浓度的ASP处理,并设立相应空白对照,应用RT-PCR法检测细胞中AM mRNA的表达.结果 (1)脂肪细胞诱导分化各时间点(0d、1d、2d、3 d)AM mRNA均明显表达,且表达水平呈时间依赖性递减;(2)0 h、12 h和24h3个时点ASP组细胞中AMmRNA表达水平较空白对照组均显著下降(P＜0.05,0.01),而48 h时间点ASP组细胞中AM mRNA表达水平与空白对照组比较差异无统计学意义(P＞0.05).结论 ASP促成脂作用可能与其调节脂肪细胞分化过程中脂肪因子AM mRNA表达密切相关.     

凋亡蛋白酶活化因子1基因在脂肪细胞诱导分化中表达及肿瘤坏死因子-α对其调节作用

目的 观察3T3-L1脂肪前体细胞诱导分化过程中（0~10 d）凋亡蛋白酶活化因子1（APAF1）基因表达水平的变化趋势，探讨肿瘤坏死因子-α（TNF-α）对成熟脂肪细胞中APAF1基因表达水平的调节作用。方法 体外培养3T3-L1脂肪前体细胞，通过油红O染色鉴定其分化成熟的基础上，应用人重组TNF-α 1.0 ng·mL-1干预分化成熟的脂肪细胞，抽提脂肪细胞总RNA和总蛋白后，采用RT-PCR及Western blot技术检测诱导分化不同时段及TNF-α干预后不同时间（2、6、12和 24 h）脂肪细胞中APAF1基因的表达水平。结果 ① 3T3-L1 前体脂肪细胞诱导分化过程中（0~10 d），APAF1基因表达水平呈现逐渐减低的趋势;②人重组TNF-α对成熟脂肪细胞中APAF1基因的表达具有显著的增强作用，且TNF-α对APAF1基因表达的上调作用呈现随刺激时间延长而明显增强的总体趋势。结论 ① 在3T3-L1前体脂肪细胞分化过程中，APAF1基因的表达逐渐下调可能有利于脂肪细胞的分化成熟和脂质积聚；② APAF1基因在人重组TNF-α刺激成熟脂肪细胞过程中呈明显上调趋势，这种上调可能具有协同TNF-α促进成熟脂肪细胞去分化的作用。     

油酸诱导SW872前脂肪细胞分化过程中脂联素受体的表达

目的探讨SW872前脂肪细胞分化过程中脂联素受体基因表达的变化。方法体外培养,0.6 mmol/L油酸诱导SW872前脂肪细胞分化,油红O染色观察细胞内脂肪的聚积;RT-PCR方法检测不同分化时间点脂联素受体(AdipoR)1 mRNA及AdipoR 2 mRNA水平。结果0.6 mmol/L油酸诱导分化72 h,能成功将SW872前脂肪细胞分化为成熟脂肪细胞;SW872前脂肪细胞表达两种脂联素受体,诱导分化刺激48 h,AdipoR 1 mRNA水平是诱导分化前的2.16倍,AdipoR 2 mRNA水平是诱导分化前的2.34倍;诱导分化72 h,AdipoR 1 mRNA水平是诱导分化前的2.54倍,AdipoR 2 mRNA水平是诱导分化前的4.09倍。结论SW872脂肪细胞表达脂联素两种受体增殖,且两种AdipoR的基因表达呈分化相关性。     

TSG-6基因在3T3-L1脂肪细胞诱导分化中表达水平的变化及TNF-α对其调节作用的研究

目的观察3T3-L1脂肪细胞诱导分化过程中TSG-6基因mRNA表达水平的变化,探讨TNF-α对成熟脂肪细胞中TSG-6基因表达水平的调节作用.方法体外培养3T3-L1脂肪细胞,在诱导3T3-L1脂肪细胞分化成熟的基础上,应用重组TNF-α干预分化成熟的脂肪细胞,采用RT-PCR技术检测诱导分化不同时段及TNF-α干预后不同时间脂肪细胞中TSG-6基因的表达水平.结果 (1)随脂肪细胞逐渐分化成熟,TSG-6 基因mRNA表达水平逐渐升高.TSG-6 基因表达水平除在细胞分化第0～2天、第3～5天、第4～6天和第7～10天各时段内差异无显著意义(P>0.05)外,其余各时段之间表达水平,差异均有显著意义(P＜0.05);(2)不同浓度重组TNF-α(0.1～10.0 ng/ml)均能显著抑制成熟脂肪细胞中TSG-6基因mRNA的表达,除外TNF-α浓度1.0 ng/ml时6～24 h时段,其抑制作用呈现随TNF-α浓度增加和刺激时间延长而明显增强的总体趋势.TNF-α浓度为0.1 ng/ml时,TSG-6基因表达水平6 h内下降33.73%,12 h内下降97.39%;TNF-α浓度为1.0 ng/ml时,TSG-6基因表达水平6 h内下降78.68%,并持续至24 h;TNF-α浓度达10.0 ng/ml时,TSG-6基因表达水平2 h内即下降96.27%,TSG-6基因的表达几乎被完全抑制.结论 (1)TSG-6基因可能参与脂肪细胞分化及脂质形成过程;(2)TNF-α对脂肪细胞中TSG-6基因表达具有抑制作用,其抑制效应总体趋势上呈现剂量反应性特征.     

解偶联蛋白4基因在3T3-L1脂肪细胞诱导分化中的表达水平

目的　观察 3T3 L1脂肪前体细胞诱导分化过程中解偶联蛋白 4 (UCP4 )基因表达水平变化 ,探讨UCP4基因与肥胖发生之间的关系。方法　体外培养 3T3 L1细胞 ,诱导细胞分化 ,采用RT PCR技术在细胞分化成熟的不同时段检测脂肪细胞中UCP4基因mRNA表达水平。结果　UCP4基因高表达于 3T3 L1脂肪前体细胞中 ,随细胞分化成熟该基因表达水平渐下调。UCP4基因表达水平在诱导分化前 (d - 1)至d0、d0～ 3、d4～6、d7～ 8、d9～ 10内无显著性差异 (P >0 .0 5 ) ,余各时段表达水平均有显著差异 (P均 <0 .0 1)。结论　UCP4基因与肥胖发生相关 ,其在 3T3 L1细胞分化过程中表达逐渐下调可能有利于脂肪细胞的脂质积聚     

NYGGF4基因过表达对成熟脂肪细胞线粒体形态及动力学的影响

目的 探讨NYGGF4基因过表达对成熟3T3-L1脂肪细胞线粒体形态及动力学的影响.方法 以3T3-L1前体脂肪细胞为载体,建立NYGGF4基因稳定过表达细胞株,以空载质粒转染的细胞为对照,将前体脂肪细胞诱导分化为成熟脂肪细胞.采用透射电镜观察成熟脂肪细胞的线粒体形态,采用荧光定量PCR技术检测成熟脂肪细胞中线粒体融合基因(Mfn)1 mRNA、Mfn2 mRNA、线粒体动态相关基因(Drp)1 mRNA的表达水平.采用Western blot方法检测Mfn1蛋白、Mfn2蛋白、Drp1蛋白的表达水平.结果 1.电镜观察发现NYGGF4基因过表达的成熟脂肪细胞线粒体体积变小、数量明显减少,线粒体嵴断裂、减少、消失,部分线粒体肿胀,甚至呈空泡状;对照组成熟脂肪细胞的线粒体形态基本正常,线粒体嵴清晰可见,线粒体无明显肿胀、皱缩.2.NYGGF4基因过表达成熟脂肪细胞Mfn1 mRNA及Mfn1蛋白表达水平均显著高于对照组.3.NYGGF4基因过表达成熟脂肪细胞的Mfn2 mRNA、Drp1 mRNA及相应蛋白表达水平与对照组比较差异均无统计学意义.结论 在3T3-L1成熟脂肪细胞中,NYGGF4基因过表达可导致线粒体形态发生变化、数量减少,同时上调Mfn1 mRNA和Mfn1蛋白表达水平,提示NYGGF4基因在成熟脂肪细胞中过表达能影响细胞线粒体形态及动力学.     

The lipid fraction of human milk initiates adipocyte differentiation in 3T3-L1 cells

Background

The prevalence of childhood obesity has increased worldwide over the past decade. Despite evidence that human milk lowers the risk of childhood obesity, the mechanism is not fully understood.

Aims

We investigated the direct effect of human milk on differentiation of 3T3-L1 preadipocytes.Study design and subjects: 3T3-L1 preadipocytes were treated with donated human milk only or the combination of the standard hormone mixture; insulin, dexamethasone (DEX), and 3-isobututyl-1-methylxanthine (IBMX). Furthermore, the induction of preadipocyte differentiation by extracted lipids from human milk was tested in comparison to the cells treated with lipid extracts from infant formula. Adipocyte differentiation, specific genes as well as formation of lipid droplets were examined.

Results

We clearly show that lipids present in human milk initiate 3T3-L1 preadipocyte differentiation. In contrast, this effect was not observed in response to lipids present in infant formula. The initiation of preadipocyte differentiation by human milk was enhanced by adding the adipogenic hormone, DEX or insulin. The expression of late adipocyte markers in Day 7 adipocytes that have been induced into differentiation with human milk lipid extracts was comparable to those in control cells initiated by a standard adipogenic hormone cocktail.

Conclusions

These results demonstrate that human milk contains bioactive lipids that can initiate preadipocyte differentiation in the absence of the standard adipogenic compounds via a unique pathway.     

NYGGF4基因过表达对脂肪细胞胰岛素敏感性及分泌功能的影响

目的：观察肥胖相关新基因NYGGF4过表达对脂肪细胞的胰岛素敏感性及分泌功能的影响。方法：体外培养稳定转染NYGGF4基因（NYGGF4-pcDNA3.1）的3T3-L1前体脂肪细胞,以转染空载体（pcDNA 3.1）的3T3-L1细胞为对照,胰岛素加地塞米松加1-甲基-3-异丁基黄嘌呤(MDI)方案诱导细胞分化成熟,液闪仪测定3H标记的葡萄糖摄取率,Western blot检测葡萄糖转运体4（GLUT4）的表达及转位;采用ELISA双抗体夹心法检测培养上清中TNF-α、IL-6、脂联素、抵抗素4种细胞因子的水平。结果：NYGGF4过表达显著降低胰岛素刺激的葡萄糖摄取率（P<0.05）。NYGGF4过表达对总的GLUT4的表达量没有影响,但明显降低胰岛素刺激的GLUT4由细胞浆向细胞膜的转位（P<0.05）。过表达NYGGF4的脂肪细胞其培养上清中TNF-α、IL-6、脂联素及抵抗素的分泌水平与对照组相比差异无显著性（P>0.05）。结论：NYGGF4基因过表达通过下调胰岛素刺激的GLUT4的转位而减少脂肪细胞的葡萄糖摄取率,提示脂肪细胞对胰岛素的敏感性降低,而对脂肪细胞的分泌功能无明显影响。［中国当代儿科杂志,2009,11（10）：846-849］