miR-200b/c/429調控棕色脂肪細胞分化的機制研究

項目摘要

最新的研究發現在成人體記憶體在有活性的棕色脂肪。與導致肥胖的白色脂肪不同，棕色脂肪能加快脂肪氧化產熱，促進機體的能量代謝，體內出現更多的棕色脂肪可以防止肥胖及其相關代謝性疾病的發生。但是目前對於成人體內棕色脂肪細胞分化的調控機制並不明了。研究發現PRDM16在多潛能幹細胞定向分化為棕色脂肪還是白色脂肪中起到調節開關的重要作用。為了了解對PRDM16的調控機制，我們利用生物信息學技術，發現在白色脂肪高表達而在棕色脂肪低表達的microRNA-200b/c/429能作用於PRDM16的3'端非翻譯區。我們計畫利用本課題組前期建立的棕色脂肪分化細胞模型及慢病毒轉染小鼠模型，研究miR-200b/c/429對棕色脂肪分化和PRDM16的調節作用。研究結果將有助於解釋棕色脂肪細胞分化的基因調控機制，為肥胖的防治和新藥開發提供理論依據。

結題摘要

棕色脂肪組織（brown adipose tissue, BAT）具有產熱功能，在機體的糖脂代謝中起重要的作用，成為糖尿病和肥胖治療的重要靶點。研究發現BMP4（bone morphogenic protein 4）可誘導多潛能幹細胞分化成棕色脂肪細胞，其中PRDM16（PR-domain-containing 16）起著關鍵的開關作用。前期工作發現miR200b/c/429在白色脂肪組織中高表達，在棕色脂肪組織中低表達。本研究旨在探索miR200b/c/429在BMP4誘導的多潛能幹細胞向棕色脂肪細胞分化過程中對PRDM16的調控作用及其機制。利用real-time PCR檢測C57BL1小鼠白色脂肪組織和棕色脂肪組織中miRNA表達情況。同時，檢測BMP4誘導C3H10T1/2細胞成前棕色脂肪細胞分化時PRDM16水平和miR200b/c/429表達情況。構建雙螢光素酶報告基因表達載體，與miRNA mimic共轉入293T細胞後檢測螢光比值。構建miR200b/c/429過表達載體並進行慢病毒包裝，侵染C3H細胞後檢測miRNA和PRDM16水平。對過表達miRNA的C3H細胞進行分化後檢測脂肪細胞相關基因水平的變化。設計合成siRNA，轉染C3H細胞阻斷Smad4或p38MAPK信號通路，BMP4處理C3H後檢測PRDM16蛋白和miRNA表達水平。使用C57/BL6小鼠腹股溝脂肪皮下局部注射慢病毒，觀察小鼠的表型變化，測量小鼠的隨機和空腹血糖，檢測脂肪組織相關RNA和蛋白水平變化。結果發現，miR200b/c/429在白色脂肪組織中高表達，在棕色脂肪組織中低表達。BMP4處理C3H細胞可使PRDM16蛋白水平上升，miR200b/c/429水平下降。生物信息學發現miR200b/c/429是PRDM16 3’UTR（untranslated translation regions）一個重要的結合位點，雙螢光素酶報告驗證PRDM16確是miR200b/c/429的靶基因。C3H細胞用慢病毒過表達miRNA後，PRDM16的mRNA水平無變化，蛋白水平下降。對過表達miRNA的C3H細胞進行分化後，棕色脂肪細胞相關基因PGC1α表達下降。阻斷Smads和p38MAPK信號通路後，抑制了BMP4誘導的PRDM16蛋白增多的作用，同時miR200b/c/429水平

miR-200b/c/429調控棕色脂肪細胞分化的機制研究

基本介紹

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