研究背景与目的肥胖症是一种在遗传和环境因素共同作用下，导致体内脂肪堆积过多和(或)分布异常，体重增加的慢性代谢性疾病。在人群中进行的全基因组关联分析和动物模型水平上的研究，证实KCTD15(potassium channel tetramerisation domain containing15)基因的变异与肥胖发生具有紧密相关性。以小鼠3T3-L1前体脂肪细胞为细胞模型的最新研究结果显示KCTD15基因在脂肪细胞分化的前期具有重要作用，KCTD15基因敲低能够抑制3T3-L1前体脂肪细胞分化。但KCTD15调控肥胖发生和脂肪细胞分化的潜在作用机制尚不清楚。本课题前期临床研究显示KCTD15基因的mRNA水平表达在超重、肥胖患者白色脂肪组织中较正常体重患者的白色脂肪组织中明显降低。因此，本研究以小鼠3T3-L1前体脂肪细胞为细胞模型，综合运用RNA干扰技术、表达谱芯片技术和生物信息学分析方法，筛查并鉴定KCTD15基因敲低前后表达水平受显著扰动基因。鉴定的潜在靶基因为进一步阐明KCTD15基因的功能，探讨其肥胖相关性的作用机制，寻找新的肥胖症治疗的靶点提供理论依据。实验方法1.运用细胞培养技术，培养小鼠3T3-L1前体脂肪细胞。2.运用RNA干扰技术，在小鼠3T3-L1前体脂肪细胞中特异性敲低KCTD15基因。3.运用半定量RT-PCR和Western-Blot技术检测敲低前后KCTD15基因表达水平。4.运用表达谱芯片技术筛查差异表达基因。5.运用生物信息学方法对筛查的差异表达基因进行GO功能富集分析和KEGG通路分析。6．运用半定量RT-PCR技术验证差异表达基因的mRNA表达水平。结果1.运用细胞培养技术，成功的培养了小鼠3T3-L1前体脂肪细胞。2.半定量RT-PCR和Western-Blot实验结果表明，RNA干扰技术成功抑制了KCTD15基因的mRNA水平和总体蛋白水平表达。3.运用表达谱芯片技术，共筛查到386个下调基因和453个上调基因。除去芯片误差，总共筛查到的差异表达基因有833个。4.差异表达基因的生物信息学分析结果：(1)按生物学过程GO分析结果显示：差异表达基因的功能主要富集在生物膜组装、细胞骨架组装、染色体组装、细胞黏附、脂肪细胞分化、蛋白质代谢以及免疫过程上；(2)按照差异基因编码蛋白的细胞定位GO分析结果显示：绝大多数差异表达基因编码的蛋白位于细胞骨架和生物膜上；(3)按照差异表达基因的分子功能GO分析结果显示：差异表达基因主要富集到细胞骨架的结合、调节核苷三磷酸酶的活性和酶抑制剂上；(4) KEGG通路分析结果显示：差异表达基因主要可以富集到二羧酸代谢和半乳糖代谢2条通路中。5.半定量RT-PCR验证结果显示：CUX1基因和ABCA7基因的表达量升高，MTHFD1基因、MDH1基因和VPS4B基因的表达量降低，与表达谱芯片测试结果一致。结论1、KCTD15基因的功能不完全依赖于已知的经典脂肪细胞分化机制。2、KCTD15基因功能与细胞骨架和生物膜有关并且影响细胞能量代谢过程。3、KCTD15基因可能通过影响脂质的合成与运输、DNA甲基化、DNA合成以及转录因子等抑制脂肪细胞的分化。