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目的:探讨人白血病相关蛋白16 (Leukemia Related Protein 16, LRP16)对3T3-L1脂肪细胞、C2-C12成肌细胞、HepG2肝癌细胞胰岛素抵抗的影响及可能的分子机制。方法:(1)利用脂质体转染及慢病毒介导的小干扰RNA(small interference RNA, siRNA)技术构建过表达LRP16细胞系、抑制表达LRP16细胞系及对照细胞系。(2)将3T3-L1前脂肪细胞常规诱导成熟,倒置显微镜观察及油红染色判断过表达及抑制表达LRP16对3T3-L1前脂肪细胞分化的影响;Q-PCR (Real-time Quantitative PCR)法检测过表达及抑制表达LRP16对3T3-L1脂肪细胞分化相关因子CAAT增强子结合蛋白α(CAAT/Enhancer Binding Protein alpha, C/EBPα)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(Peroxisome Proliferator activated receptor gamma, PPARγ),以及肿瘤坏死因子α(Tumor Necrosis Factor alpha, TNFα)、白介素(Interleukin, IL)-6、抵抗素(Resistin)、脂联素(Adiponectin) mRNA表达的影响。(3) 2-deoxy-[3H]-D-glucose检测过表达及抑制表达LRP16对3T3-L1脂肪细胞、C2-C12成肌细胞、HepG2肝癌细胞胰岛素刺激状态下葡萄糖摄取率的影响;Western Blot法检测上述细胞中过表达及抑制表达LRP16对胰岛素受体底物(Insulin Receptor Substrate, IRS)-1信号通路关键蛋白pIRS-1(Ser307)、pIRS-1(Tyr)、PI3-K(p85)、pAkt(Ser473)、pAkt(Thr308)表达的影响。(4)将pCMX-PPARy(pCMX-PPARα)、pGL3-PPRE、pcDNA-3.1、pcDNA-3.1-16、pRL-TK共转染COS-7细胞,双荧光素酶报告检测系统检测过氧化物酶体增生因子反应元件(Peroxisome Proliferator Response Element, PPRE)相对荧光素酶活性以反映PPARγ及过氧化物酶体增殖物激活受体α(Peroxisome Proliferator activated receptor alpha, PPARa)的转录活性;Western Blot法检测过表达及抑制表达LRP16对3T3-L1脂肪细胞、C2-C12成肌细胞PPARγ、葡萄糖转运蛋白(Glucose Transporter, GLUT)-4表达的影响,及对HepG2肝癌细胞PPARα、脂蛋白脂酶(Lipoprotein Lipase, LPL)蛋白表达的影响。结果:(1)成功构建了过表达及抑制表达LRP16的3T3-L1、C2-C12、HepG2细胞系与对照细胞系。(2)过表达LRP16的脂肪细胞脂滴大而少,分散而不均匀,呈明显指环样的脂滴较少,油红O染色示570nm OD值低于对照细胞;抑制表达LRP16的脂肪细胞脂滴小而多,密集而均匀,整个视野呈“油菜花样”改变,油红O染色示570nm OD值高于对照细胞。过表达LRP16的脂肪细胞C/EBPα、PPARγ及脂联素mRNA表达低于对照细胞,TNFα、IL-6、抵抗素的mRNA表达高于对照细胞;抑制表达LRP16的脂肪细胞C/EBPα、PPARyγ及脂联素mRNA表达高于对照细胞,TNFα、IL-6、抵抗素的mRNA表达低于对照细胞。(3)过表达LRP16抑制3T3-L1脂肪细胞、C2-C12成肌细胞及HepG2肝癌细胞胰岛素刺激的葡萄糖摄取,抑制表达LRP16则增加3T3-L1脂肪细胞、C2-C12成肌细胞及HepG2肝癌细胞胰岛素刺激的葡萄糖摄取。过表达LRP16上调三种细胞pIRS-1(Ser307)蛋白的表达,下调pIRS-1(Tyr)、PI3-K(p85)、pAkt(Ser473)、pAkt(Thr308)蛋白的表达,相反,抑制表达LRP16则下调三种细胞pIRS-1(Ser307)蛋白的表达,上调pIRS-1(Tyr)、PI3-K(p85)、pAkt(Ser473)、pAkt(Thr308)蛋白的表达。(4)LRP16剂量依赖性的降低PPARγ的转录活性,当pcDNA3.1-16量为0.4μg时,pGL3-PPRE的相对荧光素酶活性降低为对照组的43%(P<0.01),当pcDNA3.1-16量为0.5gg时,pGL3-PPRE的相对荧光素酶活性降低为对照组的27%(P<0.01);LRP16剂量依赖性的降低PPARa的转录活性:当pcDNA3.1-16量为0.4μg时,pGL3-PPRE的相对荧光素酶活性降低为对照组的38%(P<0.01),当pcDNA3.1-16量为0.5μg时,pGL3-PPRE的相对荧光素酶活性降低为对照组的35%(P<0.01)。过表达LRP16下调3T3-L1脂肪细胞、C2-C12成肌细胞PPARy、GLUT-4蛋白的表达,抑制表达LRP16则上调3T3-L1脂肪细胞PPARy、GLUT-4蛋白的表达;过表达LRP16下调HepG2肝癌细胞PPARa、LPL蛋白的表达。结论:(1)我们成功构建了过表达及抑制表达LRP16的3T3-L1、C2-C12、HepG2细胞系与对照细胞系,为后续实验提供了细胞模型。(2)LRP16通过抑制脂肪细胞分化,影响IRS-1信号通路,抑制PPARy及PPARa的转录活性等多条途径导致外周组织胰岛素抵抗。