Wisp2基因敲除对高脂饮食诱导肥胖小鼠脂肪组织的调控作用及机制研究

来源 :卫生部北京老年医学研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:heliuer
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目的1、探讨Wisp2基因敲除对高脂饮食诱导小鼠肥胖表征的影响。2、探讨Wisp2基因敲除改善高脂饮食诱导脂肪组织功能紊乱的可能机制。研究方法本研究建立四组动物模型,分别是普通饮食野生组(ND Wisp2+/+)、普通饮食敲除组(ND Wisp2-/-)、高脂饮食野生组(HFD Wisp2+/+)和高脂饮食敲除组(HFD Wisp2-/-),膳食干预24周,检测Wisp2基因敲除对高脂饮食诱导小鼠肥胖表征的影响,并检测Wisp2基因敲除对脂肪形成、脂质代谢和脂肪组织炎症相关指标表达量的影响。同时,我们应用从小鼠脂肪组织分离的间充质干细胞,以及过表达Wisp2的脂肪前体细胞3T3L1,通过诱导分化得到成熟脂肪细胞,再过载脂质得到肥大的脂肪细胞,进行相同指标的检测。1、免疫组化:检测小鼠脂肪组织Lac Z蛋白的表达。2、核磁共振:检测小鼠体脂率。3、HE染色:检测脂肪等组织的细胞形态。4、油红O染色:检测肝脏等组织的脂肪含量。5、Cell Titer-Lumi?发光法和结晶紫染色法:检测脂肪前体细胞的增殖。6、Western blot方法:检测Lac Z、Flag,以及与细胞凋亡、脂肪分化、脂滴合成等相关蛋白的表达量。7、Real-time PCR:检测Wisp2 m RNA,以及与脂肪分化、脂滴分解、脂肪组织炎症等相关基因m RNA的表达量。结果首先,我们在DNA水平、RNA水平和蛋白水平对Wisp2基因敲除小鼠进行了验证,结果显示野生小鼠(Wisp2+/+)是不表达lac Z的,而Wisp2基因敲除小鼠表达lac Z,不表达Wisp2,这说明我们的Wisp2基因敲除小鼠构建是成功的。另外,我们还对过表达Wisp2的细胞模型进行了验证,Real-time PCR和Western Blot的结果均证明我们成功构建了过表达Wisp2的3T3L1细胞。高脂饮食6个月后,Wisp2基因敲除小鼠对高脂饮食诱小鼠肥胖表征表现为:Wisp2-/-小鼠的体重增加明显低于Wisp2+/+小鼠(P<0.05),同时体脂率和内脏脂肪组织(e WAT)与皮下脂肪组织(i WAT)重量的比值也明显低于Wisp2+/+小鼠(0.342±0.002 vs0.385±0.001,P<0.05;1.127±0.020 vs 1.545±0.025,P<0.01);我们对小鼠e WAT和i WAT的石蜡切片和冰冻切片进行了HE染色,发现在普通饮食条件下,无论是在e WAT还是在i WAT,Wisp2-/-小鼠的脂肪细胞都明显小于Wisp2+/+小鼠(109.3±2.0 vs 57.7±0.5个细胞/视野(200X),P<0.001;118.4±0.8 vs 61.6±0.5个细胞/视野(200X),P<0.001),高脂饮食后,脂肪细胞明显变大,而Wisp2基因敲除显著改善了能量过剩导致的脂肪细胞肥大(71.0±1.0 vs 21.3±0.5个细胞/视野(200X),P<0.001;68.6±0.6 vs 35.2±0.4个细胞/视野(200X),P<0.001);油红O染色提示高脂饮食使Wisp2+/+小鼠肝脏中脂滴大量增多,Wisp2-/-小鼠肝脏中的脂质沉积明显低于Wisp2+/+小鼠。通过进一步的机制研究我们发现:Wisp2基因敲除虽然抑制脂肪来源间充质干细胞的增殖(P<0.05),但同时通过下调Caspase3和Bax的表达减少了细胞的凋亡;Wisp2基因敲除显著增加脂肪组织过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)和葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)的表达(P<0.05),促进脂肪组织中前体脂肪细胞分化,与野生小鼠相比,敲除小鼠脂肪组织的脂肪细胞小而多,因此Wisp2基因敲除最终表现为脂肪形成的促进作用;我们还发现Wisp2基因敲除通过抑制脂肪组织乙酰-Co A羧化酶(ACC)的表达抑制脂质合成,同时通过促进脂肪甘油三酯脂肪酶(ATGL)表达促进脂质分解(P<0.001),进而改善高脂饮食诱导的脂质代谢异常,抑制脂质蓄积;最后,我们检测了Wisp2对脂肪组织炎症的影响,结果显示Wisp2基因敲除减少炎症因子肿瘤坏死因子α(TNFα)和白细胞介素-6(IL-6)的表达(P<0.05),抑制脂肪组织炎症,而过表达Wisp2则结果相反。结论1、Wisp2基因敲除改善了高脂饮食诱导的小鼠肥胖。2、Wisp2基因敲除通过:(1)促进脂肪形成,抑制脂肪细胞肥大;(2)改善高脂饮食诱导的脂质代谢障碍,减少脂肪组织中脂质蓄积;(3)抑制脂肪组织炎症;改善了高脂饮食导致的脂肪组织功能紊乱。
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