《GDF5與PRDM16的互動作用誘導脂肪細胞棕色化的分子機制研究》是依託復旦大學，由羅飛宏擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：GDF5與PRDM16的互動作用誘導脂肪細胞棕色化的分子機制研究
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：羅飛宏
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
肥胖是代謝綜合徵形成的重要基礎。2012年我們首先報導了GDF 5基因與青少年體重相關，後證實GDF 5促進3T3-L1前脂肪細胞有絲分裂期並分化；我們構建了aP2-Gdf5轉基因小鼠經PET/CT掃描並結合GDF 5對多能幹細胞C3H10T 1/2分化影響的研究，證實GDF 5有誘導脂肪細胞棕色化的作用。我們擬研究GDF 5處理並結合shPRDM16干擾對C3H10T1/2定向分化的影響；以C2C12成肌細胞經梯度GDF 5重組蛋白處理並組合shPRDM16干擾，分析棕色或米色脂肪細胞形成的能力；構建PRDM16基因剔除小鼠，與aP2-Gdf5轉基因小鼠雜交獲得aP2-Gdf5/Prdm16(-/-)小鼠以進一步了解其脂肪分類和代謝特徵並驗證二者間的互動作用，較完整揭示GDF 5參與脂肪細胞分化的作用並發現潛在干預靶點。
結題摘要
根據申請計畫，我們開展了系列研究，取得結論性結果的主要有如下幾個方面：（1）、GDF5促進肌細胞的分化具有劑量效應，表明作為骨骼鄰近的組織肌肉，二者間具有調控關係，其生理意義值得進一步研究。（2）、GDF5處理的C3H10T1/2細胞系具有向棕色脂肪細胞分化的傾向，且誘導的棕色脂肪細胞線粒體豐富，具有潛在的產熱功能。（3）、GDF5主要高表達於脂肪組織，內臟表達較少，在同等飼料餵養下呈現偏瘦表型。（4）、aP2-GDF5轉基因小鼠SVF細胞具有分化為棕色脂肪的傾向，表明GDF具有促進脂肪組織棕色化的潛能。（5）、成功製備出經過純化後品系穩定aP2-GDF5小鼠；引進了Jackson Lab的PRDM16loxp/loxp小鼠以及aP2-Cre小鼠，得到PRDM16-/-，PRDM16+/-，PRDM16+/+三種小鼠，但經過3年的努力尚未獲得aP2-Gdf 5/ Prdm16 (-/-)小鼠，原因考慮該品系小鼠由於關鍵基因的雙敲除，導致無法形成存活胚胎。（6）、GDF5可以促進小鼠機體產熱以應對應激條件，並改善小鼠在高脂飲食下的產熱特徵，產熱通路與p38 MAPK通路磷酸化關聯。（7）、在實驗中我們意外發現GDF5 可減輕脂肪肝的發生，相關炎性相關因子可下調。（8）、採用RNA-seq的方法對C3H10T1/2多能幹細胞進行Lenti-PRDM16、Lenti-shPRDM16、Lenti-GDF5組合處理，發現影響PRDM16組基因表達上調基因為1635條、下調2438條，GDF組表達上調基因為1670條、下調2730條。（9）、我們分別測試RNA-Seq測序發現的Cdc42ep3、 Hoxb9 、Nbl1 、Pbxip1等功能未知基因，發現基因敲減後顯著影響脂肪細胞分化，後續驗證工作進一步完善中。
