ChREBP和ACC1在肝細(xì)胞糖-脂代謝調(diào)控中的作用.pdf

1、在整個(gè)生物體能量平衡中肝臟代謝調(diào)控系統(tǒng)起著關(guān)鍵作用,因?yàn)楦闻K是糖代謝(糖酵解和肝糖原合成)和甘油三脂合成(脂肪生成)的主要部位。脂肪生成會(huì)受到關(guān)鍵酶的調(diào)控,這些酶的活性依靠變構(gòu)和共價(jià)修飾產(chǎn)生。大部分糖酵解和脂肪生成過(guò)程中的酶的合成會(huì)受到進(jìn)食狀況的調(diào)控,其中葡萄糖是起到至關(guān)重要作用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。葡萄糖主要作用于編碼這些酶的基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控過(guò)程。
　　 糖應(yīng)答元件結(jié)合蛋白(ChREBP)和乙酰輔酶A羧化酶(ACCs)是糖/脂代謝過(guò)程中兩

2、個(gè)重要因子。ChREBP是堿性/環(huán).螺旋.環(huán)/亮氨酸拉鏈(bHLH/LZ)轉(zhuǎn)錄因子家族成員,在肝臟內(nèi)大量表達(dá)的。它在進(jìn)食高碳水化合物食物后會(huì)高效表達(dá),而在進(jìn)食高脂類食物后其表達(dá)會(huì)受到抑制。它對(duì)很多脂酶有調(diào)控作用。同時(shí),ChREBP的活性又會(huì)被胰島素、葡萄糖和抗糖尿病類藥物的調(diào)節(jié)。因此,研究ChREBP的作用機(jī)理有著重要的意義。
　　 ACCs家族目前發(fā)現(xiàn)的有兩個(gè)成員:ACC1和ACC2。ACC1主要是在肝臟和脂肪組織的細(xì)胞質(zhì)中表

3、達(dá)；ACC2主要是在心臟和肌肉組織的線粒體中表達(dá)。ACCs是ChREBP的靶基因之一,會(huì)受到食物、激素和其他一些生理因子的調(diào)控。
　　 本研究采用real-time PCR和細(xì)胞轉(zhuǎn)染等技術(shù),對(duì)豬ChREBP基因的生物學(xué)特性,ChREBP的功能和轉(zhuǎn)錄水平的表達(dá)調(diào)控,ACC1轉(zhuǎn)錄水平的表達(dá)調(diào)控等進(jìn)行了研究,獲得如下結(jié)果:
　　 1.通過(guò)同源分析比較,以小鼠和人的ChREBP基因序列為參照,運(yùn)用RT-PCR方法,獲得了豬ChR

4、EBP基因；以豬的心、肝、脾、和肺等11個(gè)組織樣品作為研究材料,通過(guò)半定量RT-PCR分析獲得了ChREBP的組織表達(dá)譜；通過(guò)輻射雜種板分析進(jìn)行了ChREBP的染色體定位,并與人的定位結(jié)果進(jìn)行了比較。
　　 2.在無(wú)血清無(wú)糖培養(yǎng)條件下,對(duì)HepG2人肝癌細(xì)胞系進(jìn)行葡萄糖和胰島素的時(shí)間和梯度刺激。采用real-time PCR方法,檢測(cè)了ChREBP、膽固醇應(yīng)答元件結(jié)合蛋白(SREBP-lc)、ACC1和脂肪酸合成酶(FAS)mR

5、NA的表達(dá)量。結(jié)果表明,葡萄糖在單獨(dú)作用時(shí)也可引起ChREBP、SREBP-lc、ACC1和FAS表達(dá)量的升高。
　　 3.以RT-PCR的方式,克隆得到ChREBP和SREBP-lc的編碼序列,分別構(gòu)建真核表達(dá)載體。通過(guò)轉(zhuǎn)染和共轉(zhuǎn)染,研究ChREBP和SREBP-lc對(duì)靶基因(ACC1)的調(diào)控作用。結(jié)果表明,ChREBP和SREBP-lc并無(wú)協(xié)同作用,相反它們有可能對(duì)靶基因啟動(dòng)子區(qū)的調(diào)控位點(diǎn)有競(jìng)爭(zhēng)作用。
　　 4.在游

6、離脂肪酸的作用下,細(xì)胞中ChREBP和SREBP-lc mRNA的表達(dá)量下降,而ACCl的表達(dá)量卻在花生四稀酸存在的情況下大幅度升高。相關(guān)因子肝臟x蛋白受體(LXR)和過(guò)氧化酶增值體激活受體(PPARα)在花生四稀酸的作用下表達(dá)量無(wú)明顯變化,但cAMP應(yīng)答元件結(jié)合蛋白1(CREB1)的表達(dá)量有所增高。這表明,花生四稀酸不是通過(guò)已知兩條糖/脂代謝途徑來(lái)誘導(dǎo)ACC1表達(dá)的。
　　 5.檢測(cè)花生四稀酸誘導(dǎo)或轉(zhuǎn)染CREB1后的細(xì)胞培養(yǎng)液

7、中的葡萄糖含量和細(xì)胞中甘油三酯的含量,同時(shí)通過(guò)real-time PCR,檢測(cè)了細(xì)胞中葡萄糖吸收和脂肪酸合成的標(biāo)志性基因--葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白2(GLUT2),葡萄糖-6-磷酸酶(G6Pase)和FAS的表達(dá)量。綜合以上結(jié)果,表明花生四稀酸對(duì)ACC1的誘導(dǎo)會(huì)引起細(xì)胞中甘油三酯的沉積,但對(duì)葡萄糖的攝取沒(méi)有明顯影響。
　　 6.構(gòu)建CREB1的真核表達(dá)載體及ACC1的啟動(dòng)子熒光素酶載體,進(jìn)行轉(zhuǎn)染和共轉(zhuǎn)染。通過(guò)real-timePCR檢測(cè)