《Rcan2基因的兩種剪下變體在肥胖發生中的作用研究》是依託山東大學，由孫曉陽擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：Rcan2基因的兩種剪下變體在肥胖發生中的作用研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：孫曉陽
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
近幾十年來肥胖在全球爆發，嚴重地影響人類的健康。肥胖的爆發被認為是遺傳因素與環境因素相互作用的結果，流行病學的研究表明肥胖的發生與營養過剩相關，但對其中的遺傳因素了解甚少。申請者首次發現可能存在一種依賴於 Rcan2基因的機制：它以固定的模式增加攝食並促進體重增加，在年齡及食物引起的肥胖發生中起重要的作用。Rcan2基因經不同的轉錄起始編碼兩種剪下變體，其產物突出分布於下丘腦調控攝食及體重的神經核團。剪下變體Rcan2-3隻在腦中發現，其表達在飢餓中上調且作用於飢餓引起的過度攝食行為； Rcan2-1表達廣泛但不受飢餓的影響，是否參與攝食調節還不清楚。本申請擬構建Rcan2剪下變體分別敲除的小鼠模型，研究它們在肥胖發生中的作用，同時在敲除的剪下變體中插入LacZ基因，通過檢測LacZ的表達確定是哪種剪下變體突出表達於下丘腦中的神經核團。本研究將增強我們對體重調節及肥胖發生機制的了解。
結題摘要
近幾十年來肥胖在全球爆發，嚴重地影響人類的健康。肥胖的爆發被認為是遺傳因素與環境因素相互作用的結果，流行病學的研究表明肥胖的發生與營養過剩相關，但對其中的遺傳因素了解甚少。我們以往的研究表明Rcan2基因增加攝食並促使了肥胖的發生。Rcan2基因編碼兩種剪下變體Rcan2-1和Rcan2-3，每種變體的表達分布及其作用並不清楚。本研究中，我們分別製作了Rcan2-1敲除小鼠和Rcan2-3敲除小鼠，體重監測實驗表明兩種變體可能都在體重調節機制中起作用，但Rcan2-1變體的作用更大一些。通過對 Rcan2-3-LacZ或Rcan2-1-LacZ融合蛋白的X-Gal染色顯示Rcan2-3或者Rcan2-1的表達分布: Rcan2-3在胚胎期9.5天（E9.5）時已表達，E11.5至E12.5天時其主要分布於端腦泡、中後腦交界處、後腦、延髓、脊髓，E13.5天時其分布範圍擴展至中腦、間腦，隨著發育進行Rcan2-3在胚胎中樞神經系統的表達範圍逐漸擴大，在成體中Rcan2-3集中分布於腦、脊髓且在PVN等神經核團有突出表達；而Rcan2-1表達較晚、表達量較少，胚胎E15.5天時檢測到前腦區有微弱表達，在成體腦中僅丘腦、大腦皮層部分區域有一定分布。我們比較Rcan2−/− 和 Rps6kb1−/−兩種突變小鼠生長和體重的影響，發現二者通過不同的機制影響生長和體重。Rps6kb1的缺失首先影響了小鼠的胚胎髮育進而造成體型的變小，其攝食量的減少及體重減輕可能源於體型的改變，這表明 Rps6kb1 基因是調節生長發育的一個重要基因；Rcan2的缺失不影響小鼠的胚胎髮育，但是減少了攝食量，進而對生長和體重產生了影響，這些結果進一步證明Rcan2是一種增加攝食量的基因。此外，我們發現高脂肪食物以一種與遺傳無關的方式促進體重增長，Rcan2 基因和高脂肪食物共同存在時能夠促使體重的快速增加，這為流行病學的研究結論提供了一種機制解釋。我們還研究了Rcan2和雌激素對雌性小鼠體重的影響，發現兩者通過不同的機制影響雌性小鼠的體重，Rcan2基因增加攝食促使體重增加；而雌激素只在一定程度上增加了能量代謝，但不影響攝食，該發現與流行的雌激素嚴格調控雌性體重的理論相悖。本項目資助下發表2篇SCI論文和1篇中文核心論文，培養碩士研究生3名。
