《亮氨酸通過脂肪組織/脂肪細胞控制體重的機制研究》是依託蘇州大學，由秦立強擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：亮氨酸通過脂肪組織/脂肪細胞控制體重的機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：秦立強
- 依託單位：蘇州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
亮氨酸的營養新功能備受關注。申請人的前期工作發現亮氨酸可以改善模型大鼠的胰島素抵抗，同時發現亮氨酸攝取與人群體質指數呈顯著負相關。雖然已知亮氨酸通過中樞系統調節攝食行為，但尚不清楚其如何對體現肥胖程度的脂肪組織、脂肪細胞直接產生作用。本項目通過體外實驗觀察亮氨酸對3T3-L1脂肪細胞分解脂肪的作用及其分子機制，重點研究脂肪細胞分泌的瘦素及瘦素受體激活的JAK/STAT信號通路。在動物實驗中，用核素標記觀察亮氨酸在脂肪組織中的分布，然後採用（1）高脂飼料和添加亮氨酸飼料同時餵養大鼠和（2）高脂飼料誘導肥胖大鼠模型後再餵以添加亮氨酸的飼料，兩組均設部分去除飼料中亮氨酸的對照組。從預防和治療兩個角度探討亮氨酸對大鼠體重、白色和褐色脂肪組織的分布和形態、脂肪細胞代謝及原代培養脂肪細胞瘦素信號通路的影響，旨在為肥胖和糖尿病等慢性病的防治提供新思路。
結題摘要
研究發現亮氨酸通過中樞系統調節攝食行為，但尚不清楚其如何脂肪組織和脂肪細胞的直接作用。我們在高脂高膽固醇飼料的基礎上添加1.5%和3.0%的亮氨酸干預C57BL/6J小鼠24周，發現亮氨酸干預顯著降低了小鼠體重以及白色脂肪組織（WAT）中脂肪細胞的體積和肝臟中脂肪的堆積。亮氨酸干預下調了肝臟脂肪合成相關酶（FAS、ACC、SREBP-1、LXR-α）的蛋白表達，上調了WAT中脂肪分解相關酶（p-HSL、ATGL、）的表達並上調了WAT和褐色脂肪細胞中產熱反應相關以及WAT褐色化相關蛋白（UCP-1、β-AR、PGC-1和FGF-21）的表達。因此，亮氨酸干預抑制了肝臟脂肪合成、促進脂肪組織的脂肪分解和WAT褐色化。接著，我們又探討了亮氨酸對瘦素信號通路的影響。在高脂飼料的基礎上添加1.5%、3%和4.5%亮氨酸連續干預SD大鼠16周。亮氨酸改善了脂肪變性，亮氨酸干預顯著降低了血清瘦素水，但上調了下丘腦和脂肪組織中瘦素受體（ObR）的表達。另外，亮氨酸還上調了ObR激活的JAK2和STAT3蛋白表達，下調抑制瘦素信號通路的SOCS3的表達。因此，亮氨酸干預通過調節瘦素信號通路提高了瘦素敏感性。以上兩個研究證實了高脂飼料餵養的同時添加亮氨酸能夠通過脂肪細胞/脂肪組織起到抑制體重的作用。在人群干預中超重/肥胖的2型糖尿病患者每天補充3g亮氨酸3個月。與對照組比較，干預組體重、體脂、蛋白質和骨骼肌無顯著差異，空腹血糖、糖化血紅蛋白以及血脂與對照組也無顯著差異。接著我們用亮氨酸直接干預手術過程中取出脂肪組織，發現甘油和游離脂肪酸水平和對照組無顯著差異。亮氨酸也不影響HSL和ERK1/2信號通路。最後，我們用亮氨酸分別處理誘導分化過程中以及誘導分化完成後的3T3-L1前脂肪細胞。結果發現細胞分化過程中亮氨酸處理組的脂滴相對數低於對照組，分化完成後亮氨酸處理的各組脂滴相對數的差異無統計學意義。分化過程中採用亮氨酸處理，上調了p-HSL蛋白表達、下調了PLIN、瘦素和瘦素通路相關的ObR、JAK2和STAT3蛋白的表達。分化完成後亮氨酸處理，這些蛋白的表達量與對照組的差異無統計學意義。以上的動物實驗、人群干預和細胞研究證實：亮氨酸攝取能預防肥胖發生，但對已形成的肥胖則無顯著效果。
