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目的:肥胖所导致的相关疾病(包括NAFLD,糖尿病等)对人类生命健康的威胁日益增大,已经引起了全世界的广泛关注。这些代谢综合征通常都会伴随有脂肪代谢紊乱和各个器官的细胞内脂质异常蓄积。PAT蛋白家族是目前研究较多的脂滴蛋白,PLIN5是这个家族中的新成员,在代谢旺盛的组织中(如骨骼肌,肝脏,棕色脂肪等)高表达。有研究表明,冷刺激处理小鼠皮下白色脂肪组织后,其PLIN5的表达明显增高。糖耐量异常(IGT)患者服用吡格列酮(可诱导白色脂肪棕色化)10周后,皮下脂肪组织PLIN5 m RNA水平显著高于服药前。因此我们推测PLIN5可能在米色脂肪形成中起重要的调节作用。本研究拟分析PLIN5是否参与白色脂肪棕色化,并初步探讨其分子机制。研究方法:第一部分:探究PLIN5对白色脂肪棕色化的影响。给C57BL/6小鼠腹腔注射CL316243(10天)诱导棕色化,检测皮下白色脂肪组织中PLIN5和UCP1的表达;购买15只db/db小鼠和5只wt(BKS)小鼠。将其中10只db/db鼠随机均分为两组,分别通过尾静脉注射PLIN5过表达慢病毒与阴性对照慢病毒。测各组小鼠空腹血糖,处死后留存小鼠各组血清测量胰岛素含量。取尾静脉注射的两组小鼠的皮下白色脂肪组织进行Real-Time PCR和Western Blot实验,检测PLIN5和UCP1的表达。第二部分:使用PLIN5过表达慢病毒及阴性对照病毒转染后的C3H10T1/2细胞进行RNA seq高通量测序,对结果进行分析后发现了6个上调和4个下调的线粒体相关基因。对这些基因进行Real Time-PCR验证后,发现BNIP3 mRNA及蛋白显著升高,并在组织水平进行验证;将C3H10T1/2细胞转染PLIN5过表达质粒和BNIP31000bp启动子质粒,通过双荧光素酶报告基因检测明确PLIN5对BNIP3启动子的调控作用。结果:1.经CL316243诱导白色脂肪棕色化以后,小鼠皮下白色脂肪中PLIN5和UCP1的mRNA表达均明显增加(P<0.05)。2.经尾静脉注射PLIN5过表达慢病毒的小鼠,其血清胰岛素浓度和空腹血糖均较对照组降低(P<0.05)。3.经尾静脉注射PLIN5过表达慢病毒的小鼠皮下白色脂肪组织中,PLIN5和UCP1的mRNA表达明显增加,进一步进行Western Blot实验后,发现PLIN5和UCP1的蛋白表达也增高(P<0.05)。4.根据RNA seq高通量测序结果及后续验证显示,在转染了PLIN5过表达慢病毒的C3H10T1/2细胞中,BNIP3 mRNA和蛋白的表达增加(P<0.05)。5.经尾静脉注射PLIN5过表达慢病毒的小鼠皮下白色脂肪组织中,BNIP3的mRNA表达明显增加(P<0.05)。6.双荧光素酶报告提示,PLIN5过表达组的荧光素酶活性较对照组升高2倍(P<0.01)。结论:1.PLIN5促进了白色脂肪棕色化。2.PLIN5通过调控BNIP3表达促进白色脂肪棕色化。