Cathepsin K對脂肪細胞分化的影響及其作用機制的研究.pdf

1、目前全世界已經(jīng)有超過10億的成人超重，至少有3億人屬于重度肥胖(BMI>30)。肥胖的患病率逐年增加，且呈低齡化傾向。肥胖和多種疾病密切相關，如高血壓、糖尿病、冠心病以及某些癌癥等，嚴重影響人類健康，并給社會帶來沉重的經(jīng)濟負擔，成為全球第六大公共健康問題。 但目前對肥胖的防治方法不多，療效欠佳，臨床上的兩類主要藥物：1)食欲抑制劑；2)代謝刺激劑。作用廣泛，副作用多，限制了應用。近年對脂肪組織功能研究取得重大突破，認為其不僅僅是

2、一個能量儲存器官，更重要的是具有內分泌功能。通過靶向干預脂肪組織治療肥胖成為國內外眾多學者研究的熱點。本文針對課題組前期通過蛋白質組學技術篩選出的肥胖與正常人群差異蛋白—CathepsinK(CTSK)，對其與脂肪細胞分化的關系進行初步的探討。首先運用免疫印跡方法證實CTSK在3T3-L1細胞中確有表達，并且隨著脂肪細胞分化進程其表達水平、酶活性逐步增強，至分化成熟其水平也相應達到高峰；接著通過應用E64、M6P抑制CTSK活性發(fā)現(xiàn)整個

3、分化進程被阻斷，且與CTSK酶活性減弱密切相關這一有趣現(xiàn)象。說明CTSK不只是簡單的分化標志而是對脂肪細胞的正常分化發(fā)揮重要功能，參與了脂肪細胞分化調控機制。CTSK是一種半胱氨酸蛋白酶，可以降解多種細胞外基質如Ⅰ型膠原等。國外有學者提出細胞外基質變化可以影響脂肪細胞分化的假說，并已有多項實驗結果證實。因此借鑒這一思路對其具體機制進行探索，發(fā)現(xiàn)Ⅰ型膠原是其發(fā)揮作用的重要靶點：Ⅰ型膠原主要在前脂肪細胞表達，在分化過程中CTSK對其逐步降解

4、，這一改變激活脂肪細胞分化的兩個重要的轉錄因子PPAIRr和C／EBPα，刺激脂肪細胞特異性基因表達，從而推進分化進程。 本文首先在體外證實CTSK在3T3-L1細胞中表達，分布于細胞質內，在溶酶體中進行酶原激活。首次報道了CTSK通過降解細胞外基質Ⅰ型膠原參與脂肪細胞分化的調控機制。盡管本實驗結果在某些方面有待完善和需要進一步實驗驗證，但為解析細胞外基質與脂肪細胞分化之間的關系提供了有力的實驗依據(jù)，并且為將來干預脂肪細胞分化治