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分子营养学(中)
(接上期)2.3几种营养素对基因表达的调控2.3.1碳水化合物对基因表达的调控碳水化合物对许多基因的表达有调控作用,主要表现在碳水化合物在胃肠道被消化成葡萄糖并吸收入血以后,葡萄糖能够刺激脂肪组织、肝脏和胰岛β细胞中脂肪合成酶系和糖酵解酶基因的转录.下面以葡萄糖对肝细胞中L-丙酮酸激酶(L-pyruvate kinase,L-PK)基因和S14基因的表达调控为例,介绍碳水化合物对基因表达的调控机制及意义.
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BZL方对高脂饮食诱导大鼠非酒精性脂肪肝的防治作用及其对肝脏脂肪合成环节的影响
目的:在证实BZL方(白术多糖、栀子苷、绿原酸)对高脂饮食诱导的大鼠非酒精性脂肪肝(NAFLD)防治效应基础上,从肝脏脂肪合成环节探讨其作用机制.方法:采用高脂饮食诱导大鼠NAFLD动物模型.设正常组、模型组、BZL方组、祛湿化瘀方组、罗格列酮组,分别灌胃给药或饮用水4周.取材后观察和检测:体质量、肝湿重、肝指数等变化;血清丙氨酸转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)活性、肝组织γ-谷氨酰转移酶(γ-GT)活性变化;肝组织甘油三酯(TG)、游离脂肪酸(FFA)含量变化;运用Western blot,观察P-ACC、ChREBP和SCD-1蛋白表达水平.结果:与模型组比较,BZL方组ALT、AST、γ-GT活性以及肝组织TG、FFA含量显著性降低(P<0.01).BZL方组P-ACC蛋白表达增强,同时ChREBP和SCD-1蛋白的表达都降低.结论:BZL方对高脂饮食诱导的大鼠NAFLD有显著的药效学效应,其药效优于祛湿化瘀方和罗格列酮.上调P-ACC蛋白的表达,同时降低ChREBP和SCD-1蛋白的表达,从而抑制肝脏脂肪合成可能是BZL方防治NAFLD的重要作用机制之一.
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红景天苷对高脂饮食诱导的大鼠非酒精性脂肪肝肝脏脂肪合成和氧化环节的干预作用
目的:基于肝脏脂肪合成和氧化环节,探讨红景天苷防治非酒精性脂肪肝的作用机制.方法:采用单纯高脂饮食14周诱导的大鼠非酒精性脂肪肝模型.在造模第9周起,随机分为模型组、红景天苷组和罗格列酮对照组,灌胃给药6周.观察肝组织病理变化;肝组织甘油三酯(TG)、游离脂肪酸(FFA)含量的变化;肝组织乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)、丙二酰辅酶A(Malonyl CoA)、脂肪酸合成酶(FAS)、肉毒碱棕榈酰转移酶-l(CPT-1)含量的变化;肝组织ACCase和CPT-1 mRNA水平的变化.结果:模型组肝组织出现显著的肝细胞脂肪变性及空泡样变,肝组织TG、FFA、ACCase、FAS、Malonyl CoA含量和ACCase mRNA水平较正常组均显著升高(P<0.01),CPT-1含量和mRNA水平较正常组显著降低(P<0.01).红景天苷组的上述病理改变显著减轻,肝组织TG、FFA、ACCase、Malonyl CoA、FAS含量和ACCase mRNA水平显著低于模型组(P<0.01),CPT-1含量和mRNA水平显著高于模型组(P<0.01).结论:红景天苷能抑制肝脏脂肪合成,促进脂肪酸氧化,这可能是其防治非酒精性脂肪肝的重要机制.
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趋化因子2促进肝再生中脂肪的形成
目的 探讨趋化因子2(CCL2)对肝再生的影响以及作用机制.方法 大鼠随机分为3组,每组10只.液压转基因技术将质粒转入大鼠体内,6h后荧光显微镜下观察转染效率.称量再生肝重量,计算肝再生率和肝脏指数以观察肝脏再生情况.测量血清中谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)与总胆红素(TBIL)的含量以评估肝脏功能情况.苏丹Ⅳ染色观测脂肪聚积情况.Real-time PCR检测脂肪代谢相关基因的表达.Western blotting检测磷酸化丝裂原细胞外激酶1/2(p-MEK1/2)和磷酸化细胞外信号调节激酶l/2(p-ERKl/2)的表达情况.结果 转质粒后6h各组绿色荧光蛋白表达量均大于30%.pEGFP-N1-CCL2转染组肝再生率、肝脏指数、ALT、AST和TBIL含量均高于pEGFP-N1组.随转基因时间延长,脂肪代谢相关基因表达量增加,有较多猩红色脂肪滴出现,p-MEK1/2和p-ERKl/2表达量增多.结论 趋化因子2可能通过MEK/ERK通路增加脂肪合成,促进肝脏再生.
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调控糖酵解和生脂的重要转录因子:碳水化合物反应元件结合蛋白
碳水化合物反应元件结合蛋白(carbohydrate response element binding protein,ChREBP)是近发现和分离的一种重要的转录调控因子,它直接激活多个参与糖酵解和脂肪合成基因的表达,从而调控糖代谢和脂肪酸合成.研究ChREBP表达的调控机制及生物学效应,将有助于全面认识肥胖、糖尿病等代谢综合征的发病机制.本文综述了碳水化合物调控元件(carbohydrate response element,ChRE)及ChREBP的结构,ChREBP DNA结合活性的活化过程和分子机制,以及对靶基因的作用.
关键词: 碳水化合物反应元件结合蛋白 转录因子 糖酵解 脂肪合成 -
营养摄入与胰岛素抵抗
胰岛素抵抗(insulin resistance IR)是一种广泛存在的重要的病理生理变化,不仅与肥胖、非胰岛素依赖性糖尿病(NIDDM)、动脉硬化性心血管疾病、脂类代谢异常等的发生有密切关系,而且还存在于妊娠、肿瘤、感染、应激等多种生理病理状态中,是许多临床疾病或病征的共同危险因素。本文旨在探讨营养因素与胰岛素抵抗的关系以及在预防中的潜在作用。一、基本概念[1,2] 1.胰岛素抵抗:是指全身性胰岛素感受性下降的一种状态,使正常浓度的胰岛素(Ins)不能发挥其相应的效应,需超常量胰岛素才能引起正常量反应。机体为克服IR而产生代偿性高胰岛素血症(HI)。但现在IR的概念则泛指Ins周围组织摄取和清除葡萄糖的作用减低。Ins主要的生理效应包括:介导葡萄糖的摄取及处置(糖的氧化及储存),促进蛋白质合成,促进脂肪合成,抑制糖异生,抑制脂肪分解及抗生酮等。Ins典型的效应器官是肝脏、骨髂肌和脂肪组织。效应器官对Ins的敏感性降低和(或)反应性降低,则表现出IR。
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糖尿病伴发脂肪肝该咋吃?
肝脏是脂肪合成与代谢的重要器官,当肝内脂肪的分解和合成不平衡,或储存发生障碍时,脂肪在肝内过量沉积便会导致脂肪肝.肝内脂肪过量沉积会导致肝功能异常,还会影响糖类的正常代谢,出现血脂异常和血糖异常.
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糖尿病降糖诀窍
胰岛素除了能调节血糖,还会促进脂肪细胞内中性脂肪合成并抑制其分解,在脂肪组织中引起脂肪沉积,从而导致肥胖.很多糖尿病人将这叫做"胰岛素胖".每天快走40分钟:糖尿病患者应限制每日热量摄入,坚持健康的饮食(低能量、高纤维食物)和运动(每周≥5天、每天快步走40分钟以上)为基础的生活方式干预治疗.
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脂肪细胞因子研究进展
脂肪组织是哺乳动物体内大的能量储存器官.其主要的生理功能就是能量摄入过多时,通过脂肪合成途径将能量以脂肪形式储存,而在能量耗竭时又通过脂解途径使之动员.在生理情况下,由于脂肪合成及脂解处于一种动态平衡,而且脂肪含量的多少是由多种神经及激素共同调控的,因此,脂肪组织含量相对稳定.但是,使机体保持能量代谢平衡及在能量失衡状态下(如肥胖,恶液质)出现调控障碍的具体机制仍不明确.
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应用极化液治疗脊柱手术术后脂肪液化
随着伴肥胖或糖尿病患者增多,脊柱手术术后脂肪液化并不少见.极化液由葡萄糖、胰岛素、氯化钾三者组成.胰岛素可与周围组织细胞膜受体结合,增加周围组织对葡萄糖的摄取,加速糖酵解与氧化,促使糖原合成,增加ATP的生成,ATP可以很好的保护细胞膜;还可促进脂肪合成并抑制其分解,减少游离脂肪酸和酮体生成,促进氨基酸进入细胞内,调节碳水化合物的利用和能量生成,并增加蛋白质合成.因此,极化液可促进细胞外钾离子进入细胞内,保持细胞膜的极化状态,稳定细胞膜,保持细胞兴奋性,增强局部抗炎能力,增加蛋白质的合成,有力地促进组织的愈合.
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胰岛素抵抗与妊娠期高血压疾病相关性
一、胰岛素抵抗经典的胰岛素抵抗定义是,正常剂量的胰岛素产生低于正常生物学效应的一种状态,即胰岛素敏感细胞对胰岛素介导的葡萄糖代谢的抵抗,它反映的是胰岛素的糖代谢效应.胰岛素的生理效应很广泛,包括介导葡萄糖摄取,氧化及贮存,促进蛋白质、脂肪合成,抑制糖原异生和脂肪分解等.对胰岛素敏感的经典靶器官是肝脏、骨骼肌及脂肪,妊娠时胎盘组织也含有丰富的胰岛素受体.
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妊娠高血压综合征患者瘦素与神经肽Y的表达及意义
瘦素是由肥胖基因编码的、脂肪细胞合成及分泌的一种多肽类激素.神经肽Y(neuropeptide Y,NP-Y)是由外周交感神经末梢分泌的一种多肽.瘦素作用于肥胖基因受体,可抑制下丘脑部位NP-Y的合成与分泌,通过抑制食欲、减少能量摄取、增加能量消耗、抑制脂肪合成等途径,减少机体脂肪沉积,从而调节体重[1,2].此外,瘦素和NP-Y还参与血压的调节[3].为了解妊娠高血压综合征(妊高征)时异常的病理生理变化,与瘦素和NP-Y的关系,我们对妊高征孕妇外周血、新生儿脐静脉血、羊水中瘦素水平和孕妇血浆NP-Y水平以及胎盘组织中NP-Y的表达进行检测,现报道如下.
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减肥新药贝洛雷尼治疗Prader-Willi综合征
Zafgen公司治疗Prader-Willi综合征的减肥新药贝洛雷尼(beloranib)开始首次Ⅲ期临床bestPWS试验。Prader-Willi综合征是一种罕见的遗传性肥胖病,患者的第15号染色体上基因缺失,下丘脑功能障碍,有饥饿感,过度进食,高度肥胖。此药是MetAP2酶的强抑制剂,降低肝脂肪合成和身体的脂肪贮存,可减轻饥饿感,促进脂肪代谢。临床试验的14个美国医疗点入选84名该综合征肥胖患者,患者随机分为安慰剂组或每周2次皮下注射1.8或2.4 mg组共6个月,完成试验后再进行6个月扩展开放试验,此时所有患者均给此药。主终点是身体脂肪量和与贪食有关的行为较基线时的改变,次终点是脂肪参数、体质量和生活质量。
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ACE2/Ang(1-7)对小鼠脂肪组织脂肪合成的影响
目的 探讨血管紧张素转化酶2(angiotensin-converting enzyme 2,ACE2)-血管紧张素(1-7)[angiotensin(1-7),Ang(1-7)]对小鼠脂肪组织脂肪合成的影响.方法 选取雄性ACE2基因敲除模型小鼠及野生C57 BL/6(wild-type,WT)对照小鼠,测体质量,计算体脂率,测定血清三酰甘油(triglycerides,TG)及总胆固醇(total cholesterol,TC)浓度,HE染色观察附睾脂旨肪细胞形态学变化,蛋白印记(Western blotting)法检测附睾脂肪组织脂肪合成因子乙酰辅酶A羧化酶α(acetyl-CoA carboxylase α,ACCα)、脂肪酸合成酶(fatty acid synthetase,FAS)及脂肪型脂肪酸结合蛋白(adipocyte fatty acid binding protein,aP2)的表达.将雄性db/db小鼠采用数字表法随机分为3组,分别给予0.9%(质量分数)氯化钠注射液,Ang(1-7),Ang(1-7)+A779[Ang(1-7)的拮抗剂]皮下泵入干预4周.测体质量,Western blotting法检测小鼠附睾脂肪组织脂肪合成因子蛋白的表达.结果 ACE2基因敲除小鼠体脂率及血TG浓度明显高于野生对照小鼠.Western blotting法检测结果表明ACE2基因敲除小鼠附睾脂肪组织脂肪合成因子ACCα及FAS蛋白表达明显高于野生对照组.应用Ang(1-7)干预2型糖尿病db/db小鼠显著抑制其附睾脂肪组织脂肪合成因子ACCα及FAS蛋白表达,而应用Ang(1-7)拮抗剂A779拮抗了这一作用.结论 ACE2/Ang(1-7)抑制白色脂肪合成,其机制可能是通过抑制脂肪合成相关因子的表达发挥作用.
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下丘脑腹内侧核损伤性肥胖大鼠动力相脂肪代谢研究
目的:探讨下丘脑腹内侧核损伤性肥胖大鼠在肥胖形成动力相中脂肪合成与分解代谢的变化.方法:雌性SD大鼠分为下丘脑腹内侧核损伤肥胖组(VMH)和下丘脑腹内侧核非损伤对照组(sham),于下丘脑腹内侧核损伤和伪性损伤1w后,留取肝脏、皮下脂肪、子宫外周和肠系膜脂肪组织以及腓肠肌分别测定脂肪合成和分解酶活性.结果:VMH组大鼠肝脏微粒体甘油三酯转运蛋白、肝脏以及子宫外周和肠系膜脂肪组织的磷脂酰磷酸水解酶、苹果酸酶、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活性均高于对照组.与对照组相比,VMH组子宫外周和肠系膜脂肪组织激素敏感脂酶(HSL)活性没有变化,皮下脂肪组织的HSL活性升高,相反腓肠肌的HSL活性下降.在VMH组,皮下脂肪组织、子宫外周脂肪组织、肠系膜脂肪组织以及腓肠肌中的脂蛋白脂酶活性均升高.结论:在动力相,VMH肥胖大鼠肝脏合成和转运甘油三酯能力,以及脂肪组织如子宫外周和肠系膜脂肪组织的脂质合成和储存增强;另一方面,肌肉组织和皮下脂肪组织的脂肪分解也增强.
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固醇调节元件结合蛋白与脂代谢的基因调控
固醇调节元件结合蛋白(SREBPs)是脂肪合成基因重要的转录调节因子.SREBP-1a、-1c主要调节与脂肪酸代谢相关的酶,SREBP-2主要调控胆固醇代谢.SREBP-1c又称脂肪细胞定向和分化因子(ADD1),在脂肪细胞的分化中发挥重要作用.SREBPs还参与脂肪合成基因的营养调控,并受胰岛素/葡萄糖和瘦素调控,而且是代谢综合征中重要的基因调控连结点.对其调控作用进行全面深入的研究,将对糖尿病、肥胖等代谢综合征的发病机理和临床治疗有更新、更全面的认识.
关键词: 固醇调节元件结合蛋白 脂肪合成 基因 代谢综合征 基因调控 -
水通道蛋白与脂肪代谢的研究进展
水以及其他小分子物质通过细胞膜运动是物质代谢中一个很重要的方面;水通道中的水甘油通道不仅是水分子选择性通过的孔道,还是甘油等小分子物质的重要通道,在人和其他生物的许多脏器中广泛分布:脂肪组织是储存能量的器官,为了维持全身的能量平衡,脂肪组织中经常发生脂肪的合成和分解.研究发现,水通道中的水甘油通道参与脂肪的合成和分解等一系列重要的物质代谢过程.已证明,水甘油通道的表达、功能和(或)调节的改变是导致皮肤病、肥胖、糖尿病、胰岛素抵抗等疾病的基础.
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瘦素、肥胖与胰岛素
瘦素(Leptin)是肥胖( ob)基因的蛋白质产物,是一种相对分子量为16000的脂肪组织源激素[1].1956年Kennedy[2]提出一个设想,脂肪组织能产生一种物质,通过作用于下丘脑的代谢控制中枢影响机体的能量摄入和消耗以调节体重和体脂量.此设想被后来的实验证实[3],被命名为瘦素.1994年美国洛克菲大学的Friedman领导的实验室成员Zhang等[4]通过实验首先阐明瘦素基因的概念既肥胖(ob)基因的产物,是脂肪细胞分泌的一种由167个氨基酸组成的蛋白质.这使得肥胖基因和瘦素的研究更加深入.目前的研究表明瘦素具有广泛的生物学效应,它作用于中枢神经系统调节能量代谢,引起食欲降低,消耗增加从而减轻体重.它还作为脂肪-胰岛素内分泌轴的一部分参与胰岛素分泌的调节[5].胰岛B细胞内有瘦素受体存在.提示瘦素可抑制胰岛素分泌.另有学者研究论述了瘦素主要由皮下脂肪分泌,瘦素本身就可以造成脂肪组织的胰岛素抵抗既脂肪合成减少,分泌增加,产生大量的游离脂肪酸而引发肝脏和肌肉的胰岛素的抵抗[6,7].
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脂肪肝患者血清脂蛋白(a)、甘油三酯、胆碱酯酶的临床结果分析
血浆脂蛋白合成和运转依赖于正常的肝脏功能.当肝细胞内脂肪分解降低或脂肪合成增多时,中性脂肪堆积在肝细胞内形成脂肪肝.本文通过对临床80例脂肪肝患者的测定结果与20例正常对照组结果对比分析发现,糖尿病性脂肪肝患者的脂蛋白(a)[LP-(a)]、甘油三酯(TG)、胆碱酯酶(CHE)具有其相关性(主要观察其水平变化).
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营养状况与瘦素水平研究进展
瘦素(leptin)是一种主要由白色脂肪细胞合成和分泌的多肽类激素,是肥胖基因(obese,ob)编码产物.其分泌具有一定的节律性,晚上高,早上低,并呈脉冲式分泌[1].瘦素主要通过肾脏排泄.机体营养状况与瘦素之间具有十分密切的联系,瘦素通过抑制食欲、减少能量摄取、抑制脂肪合成、增加能量消耗等途径调节能量代谢,具有调节体重、参与体内物质和能量代谢的生物学效应.瘦素已成为近年生命科学研究的热点之一.本文旨在对瘦素与肥胖、瘦素营养代谢不良、瘦素与胎儿期及青春期营养关系的研究进展作一综述.