《成骨細胞beta-catenin基因缺失致內臟脂肪減少的機制研究》是依託同濟大學，由宋利格擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：成骨細胞beta-catenin基因缺失致內臟脂肪減少的機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：宋利格
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
骨質疏鬆和肥胖的患病人數逐年增多，研究發現骨骼與脂肪組織呈閉環狀相互調節，成骨細胞可通過骨鈣素依賴和非依賴途徑調節脂代謝，而後一途徑的機理尚不清楚。我們前期研究顯示，成骨細胞β-catenin基因敲除小鼠成骨細胞數量和功能降低，伴有內臟脂肪明顯減少，提示該模式小鼠中成骨細胞對脂肪生成的調節不依賴骨鈣素，本研究將進一步探討其發生機制。首先檢測該模式小鼠能量代謝和白色、棕色脂肪的組織學特徵，然後用GFP體內標記、流式細胞術分選獲得基因敲除的成骨細胞，取該細胞的培養上清液，觀察其對白色、棕色脂肪前體細胞增殖和分化的影響。為明確可影響脂肪形成的因子，糾正骨鈣素至對照水平後，檢測基因敲除成骨細胞培養上清液中分泌蛋白組的變化，對差異蛋白進行分析和鑑定，探討β-catenin基因敲除成骨細胞致內臟脂肪減少的非骨鈣素依賴途徑。本研究旨在為發現可調節脂肪蓄積的骨源性蛋白提供線索，期望為肥胖的治療提供新思路。
結題摘要
肥胖、糖尿病和骨質疏鬆的發病率逐年增高，已經對公眾健康造成了較大的威脅，理解這些疾病的發病機制將有助於開發新的治療方法、提高治療效果。參與骨形成的成骨細胞系細胞已被證實可影響全身能量代謝，本研究旨在探討成骨細胞系中wnt/β-catenin通路對全身能量代謝的影響。 本研究套用osterix-cre轉基因小鼠、β-catenin flox/flox小鼠和Osteoprotegerin (OPG)過表達小鼠模型，獲得成骨細胞中時間和組織特異性β-catenin基因敲除小鼠及同時過表達Osteoprotegerin的基因敲除小鼠，用β-catenin flox/flox小鼠作為對照小鼠，監測血糖、葡萄糖耐量、胰島素耐量、血清胰島素、胰島細胞增殖情況等糖代謝指標，定量CT測定小鼠腹內和皮下脂肪組織和脂肪組織形態學指標，間接代謝籠測定小鼠的代謝指標，套用micro-CT測定小鼠骨骼定量等。由於骨鈣素參與能量代謝，本研究外源補充骨鈣素後觀察β-catenin基因缺失小鼠的能量代謝變化情況。 研究結果顯示，成骨細胞中wnt/β-catenin通路可調節全身能量代謝，包括糖代謝、脂肪蓄積和能量消耗。成骨細胞中β-catenin基因缺失小鼠具有低骨量、高血糖、低胰島素、脂肪蓄積減少及高能量消耗的表型。外源補充骨鈣素後可通過改善胰島素分泌糾正β-catenin基因缺失小鼠的糖代謝異常，但不能改善該小鼠的脂肪蓄積減少和高能量代謝表型。通過與Osteoprotegerin過表達小鼠雜交後，過表達Osteoprotegerin可糾正β-catenin基因缺失小鼠的低骨量、減少的脂肪蓄積和增加的能量代謝。進一步針對機制的研究發現，與能量代謝相關的激素（甲狀腺激素、腎上腺素和生長激素）水平在這些小鼠模型中並未改變，且這些小鼠模型並未發生脂肪組織的棕色化改變。 我們的研究結果表明，骨骼對能量代謝和脂肪蓄積的調節不僅僅通過骨鈣素髮揮，骨骼組織尚通過其他方式影響小鼠的脂肪蓄積和能量代謝。
