脂聯素中樞成骨作用及其機制研究

《脂聯素中樞成骨作用及其機制研究》是依託北京大學，由毋育偉擔任負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：脂聯素中樞成骨作用及其機制研究
• 項目負責人：毋育偉
• 依託單位：北京大學
• 項目類別：青年科學基金項目

項目摘要

脂聯素（adiponectin）是脂肪組織分泌的具有抗糖尿病和促胰島素增敏、調控食慾和能量代謝等作用的激素。以往的研究表明下丘腦腹內側核（ventromedial hypothalamic nucleus， VMH）通過激活下游交感神經，上調成骨細胞RANKL表達，誘導破骨細胞分化和增殖，進而促進骨吸收。近來研究發現脂聯素可作用於下丘腦增加能量代謝並減少體重。然而，脂聯素是否通過作用於下丘腦調控骨代謝，目前國內外尚無文獻報導。本研究在野生型和脂聯素基因敲除小鼠第三腦室灌注脂聯素或APPL1 shRNA慢病毒，套用組織形態學和micro-CT觀察股骨遠中端骨量改變情況；體外用濃度梯度脂聯素處理下丘腦神經元，通過實時定量PCR、免疫印跡、免疫組化等方法，探討脂聯素影響下丘腦神經元的分子學機制。通過體內、體外兩方面研究，擬初步探討脂聯素通過中樞神經系統參與骨代謝調控的分子學機制和信號轉導通路。

結題摘要

脂聯素（adiponectin）是脂肪組織分泌的具有抗糖尿病和促胰島素增敏、調控食慾和能量代謝等作用的激素。以往的研究表明下丘腦腹內側核（ventromedial hypothalamic nucleus， VMH）通過激活下游交感神經，上調成骨細胞RANKL表達，誘導破骨細胞分化和增殖，進而促進骨吸收。近來研究發現脂聯素可作用於下丘腦增加能量代謝並減少體重。然而，脂聯素是否通過作用於下丘腦調控骨代謝，目前國內外尚無文獻報導。本研究在野生型和脂聯素基因敲除小鼠第三腦室灌注脂聯素或APPL1 shRNA慢病毒，套用組織形態學和micro-CT觀察股骨遠中端骨量改變情況；體外用濃度梯度脂聯素處理下丘腦神經元、人脂肪間充質幹細胞、人牙槽骨骨髓間充質幹細胞、骨髓間充質幹細胞或成骨細胞前體細胞，通過實時定量PCR、免疫印跡、免疫組化等方法，探討脂聯素影響下丘腦神經元的分子學機制。通過體內、體外兩方面研究，擬初步探討脂聯素通過中樞神經系統參與骨代謝調控的分子學機制和信號轉導通路。脂聯素（fAPN和gAPN）第三腦室灌注後促進實驗小鼠外周骨量的增加，並明確了脂聯素通過作用於下丘腦，通過激活下丘腦神經元APPL1的激活，選擇性上調下丘腦TPH2、CART、Htr2C基因的表達，下調CB1基因的表達，降低外周交感神經興奮性，促進骨髓間充質幹細胞成骨向分化。體外用濃度梯度脂聯素或APPL1 shRNA慢病毒等，處理下丘腦神經元細胞系mHypoE-N的變化與體內結果一直，再次驗證了脂連素中樞骨改建作用的分子學機制和信號轉導通路。在外周，脂連素通過激活APPL1/PIK3/Akt/MAPK信號通路，或抑制PTEN信號通路，促進人脂肪間充質幹細胞、人牙槽骨骨髓間充質幹細胞、骨髓間充質幹細胞或成骨細胞前體細胞成骨向分化。綜上所述，脂連素通過中樞或外周雙重調控作用參與骨代謝過程，本研究結果為脂聯素套用於臨床治療骨代謝類疾病提供實驗依據。