從基因多態(tài)性到脂肪酸代謝

從基因多態(tài)性到脂肪酸代謝第一頁，共三十九頁，2022年，8月28日肥胖在全球的流行截止到2008年,全球成人中

14.6億超重(BMI>25kg/m2)

5.02億肥胖(BMI>30kg/m2)約1.70億兒童(<18歲)超重或肥胖FinucaneMM,etal.Lancet2011;377:557–67.MendezMA,etal.AmJClinNutr2005;81:714–21.第二頁，共三十九頁，2022年，8月28日中國肥胖患病率——2002年全國居民營養(yǎng)與健康狀況調(diào)查武陽豐等；中華預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志2005年9月第39卷第5期患病率（%）WHO標(biāo)準(zhǔn)第三頁，共三十九頁，2022年，8月28日中國人肥胖及糖尿病特點(diǎn)腹型肥胖為主相同BMI,內(nèi)臟脂肪含量更多易并發(fā)2型糖尿病及心腦血管病蘋果型為什么？怎么辦?第四頁，共三十九頁，2022年，8月28日β3-AR和瘦素等脂肪因子脂肪酸代謝調(diào)控的關(guān)鍵酶目前糖尿病肥胖研究領(lǐng)域兩大重要靶點(diǎn)第五頁，共三十九頁，2022年，8月28日臨床研究在人群水平上，探討?3-AR基因型及脂肪因子水平在漢族人群肥胖、糖尿病及血管并發(fā)癥中的作用與影響因素并進(jìn)行干預(yù)研究動物研究在動物模型水平，探討重組瘦素對糖尿病大鼠的糖脂代謝及胰島素抵抗的影響組織及細(xì)胞研究利用人體脂肪組織及脂質(zhì)沉積的細(xì)胞模型，對異常脂質(zhì)沉積的機(jī)制及干預(yù)進(jìn)行探討研究思路第六頁，共三十九頁，2022年，8月28日問題一

β3腎上腺素能受體在糖尿病肥胖中的作用如何？第七頁，共三十九頁，2022年，8月28日β3腎上腺素能受體（β3-AR）Β3腎上腺素能受體是腎上腺素能受體家族中的一員主要分布于脂肪組織,在機(jī)體能量和脂肪恒定調(diào)控中起重要作用非顫栗產(chǎn)熱作用促進(jìn)脂肪分解Β3-AR棕色脂肪白色脂肪Β3腎上腺素能受體活性的降低糖尿病肥胖的發(fā)生第八頁，共三十九頁，2022年，8月28日

?3-AR基因突變是否與糖尿病肥胖的發(fā)生相關(guān)

？第九頁，共三十九頁，2022年，8月28日肥胖及非肥胖的糖尿病和對照人群體重指數(shù)，腰圍腰臀比，體脂分析ELISA法檢測脂肪因子水平血糖血脂糖化血紅蛋白胰島素，計算HOMA指數(shù)等PCR—RFLP法檢測基因型，分析等位基因頻率統(tǒng)計分析?3-AR基因型與肥胖，糖尿病及血管并發(fā)癥的關(guān)系，并探討臨床相關(guān)影響因素?3-AR基因多態(tài)性在肥胖、糖尿病及血管并發(fā)癥中的作用第十頁，共三十九頁，2022年，8月28日漢族人群β3-AR基因Arg64多態(tài)等位頻率明顯高于白種人等位頻率0.000.020.040.060.080.100.120.140.160.180.20美國芬蘭中國β3-AR基因分布特征第十一頁，共三十九頁，2022年，8月28日

2型糖尿病β3-AR基因Arg64變異攜帶者胰島素抵抗?fàn)顟B(tài)更明顯，體重指數(shù)更大，特別是腹型肥胖明顯項目Trp/TrpTrp/ArgWHR0.87±0.020.90±0.03BMI(kg/m2)24.14±2.0725.89±2.27HOMA-IR1.42±0.261.61±0.23肥胖患者β3-AR基因Arg64等位基因頻率較體重正常者明顯升高21.54VS11.26β3-AR與T2DM和肥胖關(guān)系第十二頁，共三十九頁，2022年，8月28日β3-AR與血管并發(fā)癥的關(guān)系

β3-AR基因Arg64變異攜帶者更易發(fā)生糖尿病腎病組別例數(shù)基因型(%)等位基因頻率(%)Trp64/Trp64Trp64/Arg64Trp64/Arg64Trp64Arg64

Normal組5437（0.685）17（0.315）084.315.7DM組180123（0.683）53（0.295）4（0.022）83.116.9DMN組5039（0.780）10（0.200）1（0.020）88.012.0DN組5226（0.500）24（0.462）2（0.038）73.1

26.9DR組4737（0.787）9（0.192）1（0.021）88.311.7DPN組3121（0.677）10（0.323）083.916.1▲

DN組與Normal組比較，▲

DN組與DMN組比較，P<0.05▲▲DMN：糖尿病無血管并發(fā)癥；DN：糖尿病腎病；DR：糖尿病視網(wǎng)膜病變；DPN：糖尿病神經(jīng)病變第十三頁，共三十九頁，2022年，8月28日小結(jié)一β3-AR基因多態(tài)性與肥胖、尤其是腹型肥胖以及胰島素抵抗相關(guān)，可能促進(jìn)肥胖和2型糖尿病的發(fā)生和發(fā)展β3腎上腺素能受體是潛在的抗肥胖癥和抗糖尿病的理想靶點(diǎn)。第十四頁，共三十九頁，2022年，8月28日問題二瘦素與糖尿病肥胖的關(guān)系如何？第十五頁，共三十九頁，2022年，8月28日瘦素近10余年最重要的脂肪因子之一抑制食欲增加能量消耗影響脂肪合成瘦素脂肪和體重調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)攝食Β細(xì)胞:

胰島素分泌肝臟:

肝糖輸出胃:

調(diào)節(jié)胃排空骨骼肌:

葡萄糖攝取脂肪：脂解作用第十六頁，共三十九頁，2022年，8月28日大鼠糖尿病模型給予重組瘦素血糖血脂等代謝指標(biāo)，胰島素等激素水平肥胖及非肥胖的糖尿病和對照人群體重指數(shù)，腰圍腰臀比，體脂分析ELISA法檢測血清瘦素水平血糖血脂糖化血紅蛋白胰島素，計算HOMA指數(shù)等統(tǒng)計分析血清瘦素水平與肥胖，糖尿病及血管并發(fā)癥的關(guān)系，并探討臨床相關(guān)影響因素飲食運(yùn)動干預(yù)瘦素在肥胖、糖尿病及血管并發(fā)癥中的作用及干預(yù)研究第十七頁，共三十九頁，2022年，8月28日體脂含量越高，腰圍越大，胰島素水平越高，瘦素水平越高。

BetaBSEBp值%BodyFat0.2560.3780.1610.021Sex0.60712.0172.038<0.0001FINS0.1510.2030.0650.002Waist0.2150.2690.0950.005多元逐步回歸分析瘦素與T2DM和肥胖的關(guān)系第十八頁，共三十九頁，2022年，8月28日血清瘦素水平與DM血管并發(fā)癥的關(guān)系

2型糖尿病患者有血管并發(fā)癥者血清瘦素水平顯著高于無血管并發(fā)癥組者0510152025血管并發(fā)癥（+）血管并發(fā)癥（-）肥胖組非肥胖組***血清瘦素第十九頁，共三十九頁，2022年，8月28日單純性肥胖患者飲食控制加適當(dāng)運(yùn)動可有效降低體重和腰圍，改善胰島素抵抗及瘦素抵抗飲食運(yùn)動干預(yù)對胰島素瘦素抵抗的影響N=216例第二十頁，共三十九頁，2022年，8月28日重組瘦素治療對糖尿病大鼠的影響瘦素可影響STZ大鼠的血糖,攝食，體重及胰島素敏感性第二十一頁，共三十九頁，2022年，8月28日小結(jié)二瘦素抵抗參與肥胖,2型糖尿病及其并發(fā)癥的發(fā)生和發(fā)展，與胰島素抵抗相互關(guān)聯(lián)改善瘦素抵抗必將為肥胖癥和糖尿病的治療提供新的手段和新思路,具有廣闊的前景。

第二十二頁，共三十九頁，2022年，8月28日問題三脂質(zhì)沉積的分子機(jī)制如何游離脂肪酸代謝在其中作用如何？第二十三頁，共三十九頁，2022年，8月28日細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)沉積與肥胖異位脂質(zhì)沉積在糖尿病肥胖的發(fā)生發(fā)展中起關(guān)鍵作用高游離脂肪酸作為脂肪代謝的樞紐是其中的始動因素，然而當(dāng)游離脂肪酸濃度過高時，過量的游離脂肪酸導(dǎo)致脂肪酸代謝紊亂，異位脂質(zhì)沉積發(fā)生。第二十四頁，共三十九頁，2022年，8月28日過量游離脂肪酸細(xì)胞膜游離脂肪酸攝取FA?；o酶A氧化CPT-1甘油二酯DGAT甘油三酯合成FABP4細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)沉積肥胖及糖尿病游離脂肪酸代謝與細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)沉積FABP4：脂肪酸結(jié)合蛋白4DGAT：二酯酰甘油?；D(zhuǎn)移酶CPT1：肉毒堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶第二十五頁，共三十九頁，2022年，8月28日人皮下及內(nèi)臟脂肪組織微小樣本同位素標(biāo)記測定局部脂肪FFA吸收與釋放能力底物標(biāo)記法，RT-PCR及WesternBlot測定脂肪代謝酶活性及相關(guān)蛋白水平游離脂肪酸代謝通路及脂質(zhì)沉積機(jī)制研究

組織水平細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)沉積的關(guān)鍵：甘油三酯合成二脂酰甘油?；D(zhuǎn)移酶(DGAT)是催化甘油三酯合成的最后一步限速酶活性如何調(diào)節(jié)？第二十六頁，共三十九頁，2022年，8月28日DGAT在不同部位脂肪組織的活性*網(wǎng)膜脂肪的二脂酰甘油?；D(zhuǎn)移酶(DGAT)活性更高網(wǎng)膜脂肪皮下脂肪

二脂酰甘油?；D(zhuǎn)移酶(DGAT)是催化甘油三酯合成的最后一步限速酶。第二十七頁，共三十九頁，2022年，8月28日游離脂肪酸代謝通路及脂質(zhì)沉積干預(yù)研究

棕櫚酸及二甲雙胍干預(yù)構(gòu)建巨噬細(xì)胞脂質(zhì)沉積模型觀察FOXO1-脂肪酸結(jié)合蛋白4信號通路作用細(xì)胞水平細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)沉積第一關(guān)：游離脂肪酸攝取該過程主要由游離脂肪酸結(jié)合蛋白4(FABP4)介導(dǎo)，該蛋白如何調(diào)節(jié)?細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)沉積如何減少？第二十八頁，共三十九頁，2022年，8月28日-250棕櫚酸(0.1mM)二甲雙胍(uM)500-+-++100+二甲雙胍對細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)沉積的影響細(xì)胞水平其機(jī)制？Why？棕櫚酸顯著增加細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)沉積二甲雙胍降低棕櫚酸所致的細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)沉積，且呈劑量依賴性第二十九頁，共三十九頁，2022年，8月28日++-+棕櫚酸(0.1mM)--FABP4siRNA(100nM)

-+作為介導(dǎo)游離脂肪酸攝取的關(guān)鍵酶，脂肪酸結(jié)合蛋白4是否參與高游離脂肪酸所致的細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)沉積？細(xì)胞水平脂肪酸結(jié)合蛋白4對細(xì)胞脂質(zhì)沉積的影響采用siRNA干擾技術(shù)沉默F(xiàn)ABP4基因，結(jié)果發(fā)現(xiàn)無論在基礎(chǔ)狀態(tài)還是高游離脂肪酸下，F(xiàn)ABP4基因沉默能減少細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)沉積。提示：脂肪酸結(jié)合蛋白4參與高游離脂肪酸所致細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)沉積的調(diào)節(jié)如何調(diào)節(jié)？基礎(chǔ)狀態(tài)高游離脂肪酸狀態(tài)第三十頁，共三十九頁，2022年，8月28日Met(uM)PA(0.1mM)+---+++100250500050100150200250FABP4mRNA(%ofControl)********300RT-PCR結(jié)果顯示二甲雙胍在轉(zhuǎn)錄水平調(diào)節(jié)脂肪酸結(jié)合蛋白4的表達(dá)二甲雙胍對脂肪酸結(jié)合蛋白4的調(diào)節(jié)作用基因轉(zhuǎn)錄水平何種轉(zhuǎn)錄因子參與其中的調(diào)節(jié)？第三十一頁，共三十九頁，2022年，8月28日目前研究表明參與脂肪酸代謝調(diào)控的轉(zhuǎn)錄因子非常多，叉頭狀轉(zhuǎn)錄因子O1（forkheadtranscriptionfactorO1,FoxO1）作為Fox蛋白家族中的一員，常表達(dá)于肝臟，脂肪，骨骼肌等糖脂代謝活躍的器官。FoxO1可參與多種脂代謝相關(guān)酶的調(diào)節(jié)，如脂蛋白脂肪酶（LPL）等，可能是肥胖與糖尿病發(fā)病的聯(lián)系紐帶。FOXO1對脂肪酸結(jié)合蛋白4是否具有調(diào)節(jié)作用？第三十二頁，共三十九頁，2022年，8月28日野生型負(fù)顯性型-持續(xù)激活型Foxo1質(zhì)粒DNAFABP4β-actinAFABP4β-actinFoxo1siRNA(100nM)

棕櫚酸(0.1mM)-+-+--++B轉(zhuǎn)錄因子FOXO1是否參與二甲雙胍對脂肪酸結(jié)合蛋白4表達(dá)的調(diào)節(jié)？DNA轉(zhuǎn)染基因過表達(dá)siRNA基因沉默F(xiàn)OXO1對脂肪酸結(jié)合蛋白4的調(diào)節(jié)作用我們采用FOXO1質(zhì)粒DNA過表達(dá)FABP4基因，發(fā)現(xiàn)野生型和持續(xù)激活型顯著增加FABP4的表達(dá)，而負(fù)顯性型顯著降低其表達(dá)采用siRNA沉默F(xiàn)OXO1，發(fā)現(xiàn)FOXO1siRNA可降低FABP4的表達(dá)，同時逆轉(zhuǎn)棕櫚酸所致的FABP4表達(dá)的升高提示：轉(zhuǎn)錄因子FOXO1參與了二甲雙胍對脂肪酸結(jié)合蛋白4表達(dá)調(diào)節(jié)第三十三頁，共三十九頁，2022年，8月28日棕櫚酸(0.1mM)--二甲雙胍(250uM)DAPI核染色FOXO1染色合并+--+++二甲雙胍通過促進(jìn)轉(zhuǎn)錄因子FOXO1核外排，降低其轉(zhuǎn)錄活性，而抑制脂肪酸結(jié)合蛋白4的轉(zhuǎn)錄二甲雙胍對FOXO1轉(zhuǎn)錄活性的影響基礎(chǔ)狀態(tài)高游離脂肪酸狀態(tài)第三十四頁，共三十九頁，2022年，8月28日FoxoREB脂肪酸結(jié)合蛋白4Foxo1

脂肪酸結(jié)合蛋白4細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)沉積二甲雙胍二甲雙胍抑制細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)沉積信號通路圖二甲雙胍可通過促進(jìn)FOXO1核外排，抑制其轉(zhuǎn)錄活性進(jìn)而抑制游離脂肪酸結(jié)合蛋白4的表達(dá)，減少游離脂肪酸攝取，進(jìn)而減少細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)沉積。第三十五頁，共三十九頁，2022年，8月28日游離脂肪酸代謝通路及脂質(zhì)沉積干預(yù)研究

棕櫚酸及AMPK激動劑干預(yù)構(gòu)建巨噬細(xì)胞脂質(zhì)沉積模型觀察AMPK-CPT1通路對細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)沉積的影響細(xì)胞水平脂肪酸β氧化調(diào)控關(guān)鍵位點(diǎn)：肉毒堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶(CPT-1)CPT-1在細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)沉積中的作用如何？第三十六頁，共三十九頁，2022年，8月28日脂肪酸氧化與細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)沉積0uM25uM50uM100uM200uM棕櫚酸(uM)Palmiti