解偶联蛋白在能量代谢和体温调节中的作用研究进展

棕色脂肪组织(BAT)是哺乳动物体内非战栗产热的主要来源,对于维持动物的体温和能量平衡起重要作用。位于BAT线粒体内膜的解偶联蛋白(UCP)是决定BAT功能的关键因素,其作为质子通道驱散氧化呼吸时形成的H+梯度,从而增加呼吸,阻止ATP形成,通过将呼吸链与ATP产生过程解偶联来影响体内能量平衡。这些解偶联蛋白的生物学特性是近年来研究的热点,迄今为止所发现的解偶联蛋白家族成员,主要有UCP1、UCP2、UCP3、UCP4以及UCP5(脑线粒体转运蛋白,BM-CP1)。对近年来关于UCP的动物学研究以及在人体中的研究两个领域中的实验结论做了一个总结,对UCP在能量代谢和体温调节中的作用进行了系统的探讨和展望。     

解偶联蛋白在能量代谢和体温调节中的作用研究进展

棕色脂肪组织（BAT）是哺乳动物体内非战栗产热的主要来源，对于维持动物的体温和能量平衡起重要作用。位于BAT线粒体内膜的解偶联蛋白（UCP）是决定BAT功能的关键因素，其作为质子通道驱散氧化呼吸时形成的H^ 梯度，从而增加呼吸，阻止ATP形成，通过将呼吸链与ATP产生过程解偶联来影响体内能量平衡。这些解偶联蛋白的生物学特性是近年来研究的热点，迄今为止所发现的解偶联蛋白家族成员，主要有UCP1、UCP2、UCP3、UCP4以及UCP5（脑线粒体转运蛋白，BM-CP1）。对年来年关于UCP的动物学研究以及在人体中的研究两个领域中的实验结论做了一个总结，对UCP在能量代谢和体温调节中的作用进行了系统的探讨和展望。     

解偶联蛋白2对缺血性脑卒中脑保护作用的研究进展

解偶联蛋白2(UCP2)是线粒体内膜上的一种载体蛋白,在脑内广泛分布.近年来的研究显示,UCP2可通过调控氧化应激反应、线粒体功能、细胞凋亡、物质能量与代谢等参与缺血性脑卒中的病理过程.本文就UCP2对缺血性脑卒中的脑保护机制进行归纳.     

低氧复合运动通过NO-ATF1通路上调大鼠骨骼肌线粒体解偶联蛋白3表达

背景:低氧复合运动可上调解偶联蛋白3的表达,提高骨骼肌线粒体对低氧的抵抗力,但其生物学效应及作用机制尚不清楚.目的:观察单纯低氧及低氧复合运动对骨骼肌线粒体力能学及解偶联蛋白3表达的影响,并探讨NO-ATF1信号通路在其中的生物学效应.方法:将60只SD大鼠随机分成常氧对照组、单纯低氧组、低氧复合运动训练组、低氧+L-NAME组和低氧复合运动训练+L-NAME组.低氧干预为常压低氧帐篷,模拟11.3%的氧体积分数;运动干预为低氧帐篷内跑台训练;L-NAME干预为饮用水中添加一氧化氮合酶抑制剂左旋硝基精氨酸甲酯.各种干预持续4周,硝酸还原酶法测定骨骼肌一氧化氮含量,荧光素酶发光法检测线粒体ATP合成活力,二氯荧光素法检测线粒体过氧化氢生成速率,实时荧光定量PCR法检测骨骼肌激活转录因子1和解偶联蛋白3 mRNA的表达,Western blot法检测骨骼肌磷酸化激活转录因子1和线粒体解偶联蛋白3蛋白的表达.结果与结论:低氧复合运动显著上调骨骼肌解偶联蛋白3的表达及线粒体ATP的合成活力,抑制线粒体过氧化氢的产生,同时增加骨骼肌一氧化氮含量及激活转录因子1磷酸化水平,左旋硝基精氨酸甲酯抑制了低氧复合运动对线粒体的保护效应.说明低氧复合运动可通过NO-ATF1途径上调解偶联蛋白3的表达提高骨骼肌线粒体对低氧的抵抗力.     

解偶联蛋白与2型糖尿病

解偶联蛋白（UCPs）最初是在啮齿动物棕色脂肪组织线粒体中发现的一种蛋白．它可以将呼吸链与ATP产生过程解偶联，使底物在氧化过程中产生的能量以热的形式散发，而不以ATP形式储存。人们将其命名为UCP-1，人为造成UCP-1缺陷或棕色脂肪组织缺乏的转基因大鼠可发生肥胖和糖尿病，表明UCP-1在能量代谢中具有重要作用。由于成人体内没有棕色脂肪．因此，UCP-1对于人类能量代谢意义不大。近年来，在人体组织内发现了UCP-2及UCP～3，人们认识到UCPs可能影响人类的能量代谢。     

线粒体解偶联蛋白在中枢神经系统中的作用

近期研究显示线粒体解偶联蛋白(UCPs)家族分布于神经系统中的UCP2、UCP4和UCP5可通过调节线粒体生物起源、钙流量、自由基产物影响中枢神经系统疾病的发病过程。本文就这一方面加以综述。     

解偶联蛋白与肥胖及运动的关系

目的:解偶联蛋白(Uncouplingproteins,UCPS)可以驱散质子电化学梯度,使呼吸链和ATP的合成解偶联,从而影响产热和能量代谢。目前已发现5种UCPS家族成员,它们之间具有不同程度的同源性。UCPS现已被列为肥胖的候选基因。通过了解UCPS的作用机制、UCPS多态性与肥胖的关系及其表达的调节因素等,可以为肥胖发生机制及其防治工作的研究开辟新途径。资料来源:应用计算机检索1994/2004Medline的相关文章,检索词“Uncouplingproteins”,并限定文章语言种类为英文。同时计算机检索1994/2004中国期刊全文数据库(http://www.sy.cnki.net)的相关文章,限定文章语言种类为中文,检索项“关键词”,检索词“解偶联蛋白”,选择医药卫生辑专栏目录。另外手工检索到相关文献5篇。资料选择:对资料进行初审,被选文献符合以下标准:①解偶联蛋白家族中各成员研究。②解偶联蛋白与肥胖方面的研究。③解偶联蛋白与运动关系的研究。资料提炼:共收集到35篇相关文献,中文文献均为全文,部分外文文献为全文,其他为摘要。在这些文献中符合标准的有22篇。资料综合:UCP1在人体能量平衡中的作用不大。UCP2和UCP3与肥胖和2型糖尿病的发生可能有一定的相关性。UCP4基因表达于大鼠脂肪组织中,并可能参与肥胖的发生发展。摄食状况是影响UCPs基因表     

低氧复合运动对大鼠骨骼肌解偶联蛋白3表达及线粒体功能的影响

目的:观察单纯低氧及低氧复合运动对大鼠骨骼肌线粒体解偶联蛋白3(UCP3)表达的影响,并探讨其对线粒体能量转换和活性氧(ROS)生成的影响。方法:30只健康雄性SD大鼠随机分为:常氧对照组(NC,n=10)、单纯低氧组(HC,n=10)和低氧复合运动训练组(HT,n=10)。低氧干预为常压低氧帐篷,模拟11.3%的氧浓度,运动干预为低氧帐篷内53%VO2max强度的跑台训练,1h/d。4周后测定线粒体呼吸功能、ATP合成酶活力、ROS生成速率、UCP3mRNA和UCP3蛋白表达。结果:HC与NC组比较,态3呼吸速率(ST3)、呼吸控制比(RCR)、磷氧比(ADP/O)、ATP合成酶活力、UCP3mRNA和蛋白表达均显著降低(P<0.05—0.01),ROS生成速率升高(P<0.05)。HT与HC组比较,ST3、RCR、ADP/O、ATP合成酶活力、UCP3mRNA和蛋白表达均显著升高(P<0.05—0.01),ROS生成速率降低(P<0.05)。结论:低氧复合运动可上调骨骼肌线粒体UCP3表达,抑制ROS过度生成,并通过上调ATP合成酶活力,保持线粒体能量转换效率。     

2型糖尿病大鼠骨骼肌解耦联蛋白3表达及罗格列酮的干预效应

目的：观察高脂饲养加佐菌链脲霉素（STZ）诱导2型糖尿病大鼠的骨骼肌解耦联蛋白3（UCP3）mRNA表达水平以及罗格列酮（RSG）的干预作用。方法：将8周龄雄性SD大鼠随机分为普通饲养组（NC组,n=15）,高脂饲养组（HF组,n=45）。8周后HF组内随机选出30只进行腹腔注射STZ。将血糖≥16.7mmol/L大鼠分成DMC组（n=14）和DMT组（n=14）,DMT组给予RSG灌胃进行干预治疗,NC组、HF组、DMC组给予等量生理盐水灌胃。8周后取空腹血糖、血脂并采用RT-PCR法测定骨骼肌中UCP3 mRNA含量。结果：HF组大鼠体重增加,血脂增高,血糖无明显增高。与NC组比较,HF组UCP3 mRNA表达量下降约25%（P﹤0.05）,DMC组表达量下降约35%（P﹤0.05）,DMT组表达量较DMC组增加约25%（P﹤0.05）。结论：RSG能明显增加2型糖尿病大鼠骨骼肌UCP3 mRNA表达,提示UCP3在2型糖尿病发展中有一定作用。[著者文摘]     

解偶联蛋白与肥胖及运动的关系

目的：解偶联蛋白(Uncoupling proteins，UCPs)可以驱散质子电化学梯度，使呼吸链和ATP的合成解偶联，从而影响产热和能量代谢。目前已发现5种UCPs家族成员，它们之间具有不同程度的同源性。UCPs现已被列为肥胖的候选基因。通过了解UCPs的作用机制、UCPs多态性与肥胖的关系及其表达的调节因素等，可以为肥胖发生机制及其防治工作的研究开辟新途径。资料来源：应用计算机检索1994／2004Medline的相关文章，检索词“Uncoupling proteins”，并限定文章语言种类为英文。同时计算机检索1994／2004中国期刊全文数据库(http：／／www．sy．cnki．net)的相关文章，限定文章语言种类为中文，检索项“关键词”，检索词“解偶联蛋白”，选择医药卫生辑专栏目录。另外手工检索到相关文献5篇。资料选择：对资料进行初审，被选文献符合以下标准：①解偶联蛋白家族中各成员研究。②解偶联蛋白与肥胖方面的研究。③解偶联蛋白与运动关系的研究。资料提炼：共收集到35篇相关文献，中文文献均为全文，部分外文文献为全文，其他为摘要。在这些文献中符合标准的有22篇。资料综合：UCP1在人体能量平衡中的作用不大。UCP2和UCP3与肥胖和2型糖尿病的发生可能有一定的相关性。UCP4基因表达于大鼠脂肪组织中，并可能参与肥胖的发生发展。摄食状况是影响UCPs基因表达的重要因素。一次性运动可以不同水平的上调UCP2 mRNA水平，这可能与训练水平、运动方式和运动持续时间不同相关。而长期耐力训练却降低了UCPs基因的表达。结论：UCPs与肥胖有一定的关系，可能是防治肥胖的一个有效的靶位点。运动可以不同程度影响UCPs基因的表达，这与肥胖也有一定的关系。