（运动人体科学专业论文）不同强度运动对大鼠骨骼肌脂联素受体mrna表达的影响.pdf

摘要 脂肪组织是一个活跃的内分泌器官，分泌多种重要蛋白，这些蛋白被称为脂 肪因子。其中脂联素是一个重要的脂肪因子，在糖代谢、脂代谢中均起着重要的 作用，脂联素的低水平与一些疾病( 如糖尿病、心血管疾病等) 有密切联系。研 究发现，脂联素不仅参与糖和脂肪的代谢调节，还具有增加胰岛素的敏感性和抗 动脉粥样硬化作用，是近年来众多脂肪因子中研究的热点。脂联素受体有两个亚 型，a d i p o r l 和a d i p o r 2 ，在骨骼肌丰富表达，脂联素与a d i p o r 结合后可通过一系 列的信号转导，从而调节糖脂代谢。本文研究不同强度的运动对大鼠骨骼肌脂联 素受体m r n a 表达的影响。研究运动对脂联素受体的作用，可以更好地理解脂联 素的作用和肥胖相关疾病，如糖尿病和动脉粥样硬化，可以以a d i p o r l ，a d i p o r 2 作为靶点来设计新的抗糖尿病和抗动脉粥样硬化的药物；以及运动对糖尿病等疾 病的良性影响的作用机理，为运动处方的设计提供一定的参考。 本研究选用2 月龄雄性s d 大鼠2 4 只，体重2 2 6 4 3 1 0 9 。随机将大鼠分为 安静组( c 组，n = 8 ) ；中等强度运动组( e x l 组，n = 8 ) ；过度运动组( e x 2 组， n - - 8 ) ，运动方式为游泳训练，运动组分别进行不同强度的游泳训练，每周5 天， 训练8 周。训练结束后三组大鼠断头处死，取腓肠肌及血清，检测骨骼肌中 a d i p o r l 、a d i p o r 2 、p p a r a 、g l u t 4 的m r n a 表达以及血清中血糖、胰岛素、 甘油三酯、游离脂肪酸、总胆固醇的含量。 实验结果如下： ( 1 ) 8 周中等强度和大强度的游泳训练促进了健康大鼠的糖代谢，并提高 了大鼠骨骼肌g l u t 4 的m r n a 表达，但并没有显著性提高健康大鼠的胰岛素敏 感性指数。 ( 2 ) 8 周中等强度的游泳训练促进了大鼠的脂代谢，并显著提高了大鼠骨 骼肌的a d i p o r l 、g l u t 4 以及p p a r qm r n a 的表达，但对a d i p o r 2m r n a 的 表达没有产生显著性影响。 结论：中等强度的游泳训练使大鼠的a d i p o r l 、p p a r am r n a 表达显著上 升，而中等以及大强度的游泳训练均对健康大鼠的a d i p o r 2 表达没有产生显著 性影响，表明a d i p o r l 可以通过p p a r a 通路对大鼠的脂代谢产生影响。此外， 本实验中g l u t 4 m r n a 以及糖代谢显著性增加，但胰岛素敏感无显著性变化， 说明脂联素对健康大鼠的糖代谢调节并不依赖于胰岛素这一通路。与此同时，在 以肥胖大鼠为研究对象的实验中，a d i p o r 2 的m r n a 表达是受运动调节的，而 运动对健康大鼠的a d i p o r 2 表达则没有这种效用，两者之间差别的原因和机制 还有待于进一步的研究。这些问题的提出，或许会有助于我们今后更深入的研究。 关键词：脂联素；脂联素受体；游泳训练；p p a r q a b s t r a c t t h ea d i p o s et i s s u ei sa l la c t i v ee n d o c r i n eo r g a nw h i c hc a l ls e c r e t em a n yk i n d so f i m p o r t a n tp r o t e i n s t h e s ep r o t e i n sa r en a m e da sa d i p o c y t o k i n e a d i p o n e c t i ni so n eo f i m p o r t a n ta d i p o c y t o k i n e s i tp l a y sa ni m p o r t a n tr o l ei nt h em e t a b o l i s mo fg l y c o l i p i d t h el o wc o n c e n t r a t i o no fa d i p o n e c t i nh a si n t i m a t er e l a t i o nw i t hs o m ed i s e a s e ss u c ha s d i a b e t e so rc a r d i o v a s c u l a rd i s e a s e r e s e a r c h e sp r o v et h a tb e s i d e si t sf u n c t i o no f a d j u s t i n gt h em e t a b o l i s mo fg l u c o s ea n dl i p i d ，a d i p o n e c t i na l s oh a st h ea b i l i t yo f i n c r e a s i n gt h es e n s i t i v i t yo fi n s u l i na n da n t i a r t e r i o s c l e r o s i s t h e r eh a sb e e ng r e a t i n t e r e s ti nt h er e s e a r c ho fa d i p o c y t o k i n ei nr e c e n ty e a r s t h et w oh y p o t y p e so f a d i p o n e c t i n a d i p o r la n da d i p o r 2 ，a r ew e l le x p r e s s e di ns k e l e t a lm u s c l e s t h e c o m b i n a t i o no fa d i p o n e c t i na n da d i p orw i l lp r o m o t et h em e t a b o l i s mo fg l u c o s ea n d 1 i p i dt h r o u g has e r i e so fs i g n a lt r a n s d u c t i o n t h ep a p e rf o c u s do nt h ee f f e c t so f d i f f e r e n ti n t e n s i t i e so fe x e r c i s eo na d i p o n e c t i nr e c e p t o rm r n ae x p r e s s i o no fr a t si n s k e l e t a lm u s c l e s t h es t u d yo nt h ei n f l u e n c eo fe x e r c i s eo na d i p o n e c t i nr e c e p t o rc a n g i v eu sab e t t e rc o m p r e h e n s i o no ft h ee f f e c t so fa d i p o n e c t i na n dt h er e l a t i o n s h i po f a d i p o n e c t i na n dd i s e a s e sr e l a t e dt of a t n e s ss u c ha sd i a b e t e sa n da r t e r i o s c l e r o s i s a n d w ec a na l s or e g a r da d i p o r1a n da d i p o r 2a st a r g e tg e n et od e s i g nn e wm e d i c i n ef o r t h et r e a t m e n to fd i a b e t e sa n da r t e r i o s c l e r o s i s t h e nw ec a ne x p l o r et h em e c h a n i s mo f e x e r s i s e b e n i g ne f f e c t so nd i a b e t e sa n dr e l a t e dd i s e a s e s w h i c hc a l lg i v eu ss o m e r e f e r e n c e sf o rt h ed e s i g no fe x e r c i s ep r e s c r i p t i o n 2 4m a l es p a r g u e d a w l e yr a t sa g e d2m o n t h sw e r ec h o s e n ，w e i g h c d2 2 6 4 31 0 9 r a t sw e r er a n d o m l yd i v i d e di n t o3g r o u p s ：t h ec o n t r o lg r o u p ( c ，n = 8 ) ，t h em o d e r a t e i n t e n s i t ye x e r c i s eg r o u p ( e xl ，n - 8 ) ，t h eh i 曲i n t e n s i t ye x e r c i s eg r o u p ( e x 2 , n = 8 ) t l l e r a t so fe x e r c i s eg r o u ps w a m5d a y saw e e k ，a n dw e r ee x e r c i s e df o r8w e e k s a t i e rt h e t r a i n i n gi n s p e c t e dt h em r n ae x p r e s s i o no fa d i p o r l ，a d i p o r 2 ，p p a r qa n dg l u t 4 a n dd e t e r m i n e dt h el e v e l so fg l u ，i s u ，t qf f aa n dt c h o r e s u l t s ： ( 1 ) 8w e e k sm o d e r a t ea n dh i 曲i n t e n s i t ys w i m m i n gt r a i n i n gp r o m o t e dh e a l t h y r a t s g l u c o s eu p t a k ea n di n c r e a s e dt h eg l u t 4m r n ae x p r e s s i o no fr a t si ns k e l e t a l m u s c l e ss i g n i f i c a n t l y , b u tw i t h o u tt h es i g n i f i c a n ti n f l u e n c eo nh e a l t h yr a t s i s i ( 2 ) 8w e e k sm o d e r a t es w i m m i n gt r a i n i n gp r o m o t e dr a t s l i p i dm e t a b o l i s ma n d i n c r e a s e dt h ea d i p o r l m r n a g l u t 4 m i 乇n aa n dp p a r 一1 2 1m r n a e x p r e s s i o no f r a t s s i g n i f i c a n t l y , b u tw i t h o u ts i g n i f i c a n ti n f l u e n c eo nt h ee x p r e s s i o no f a d i p o r 2 c o n c l u s i o n s ： m o d e r a t ei n t e n s i t ys w i m m i n gt r a i n i n gi n c r e a s e d t h ee x p r e s s i o no fa d i p o r l m r n aa n dp p a r 一1 3 1m r n a s i g n i f i c a n t l y t h er e s u l ti n d i c a t e st h a tm o d e r a t ei n t e n s i t y s w i m m i n gt r a i n i r i gc a ni n c r e a s et h ee x p r e s s i o no fa d i p o r 1r n r n aa n dp r o m o t et h e m e t a b o l i s mo fl i p i dt h r o u g hp p a r - qp a t h w a y b o t ho fm o d e r a t ea n dh i g hi n t e n s i t i e s s w i m m i n gt r a i n i n gh a dn oe f f e c to nt h ee x p r e s s i o no fa d i p o r 2m r n a t i l i si n d i c a t e s t h a tt h ea d i p o r 2a r en o tr e g u l a t e db ye x e r c i s ei nh e a l t h yr a t s f u r t h e r m o r e t h e e x p r e s s i o no fg l u t 4m r n aa n dg l u c o s eu p t a k ei n c r e a s e ds i g n i f i c a n t l ya n dt h e i n s u l i ns e n s i t i v i t yi n d e xh a dn os i g n i f i c a n tc h a n g e t h i si n d i c a t e st h a te x e r c i s ec a n p r o m o t et h eg l u c o s em e t a b o l i s mi n d e p e n d e n t l yw i t hn on e e do ft h ei n c r e a s eo fi n s u l i n s e n s i t i v i t y a tt h es a m et i m e ，t h ea d i p o r 2m r n ae x p r e s s i o no fr a t sw e r er e g u l a t e d b ye x e r c i s ei no t h e r ss t u d y sw h i c hf o c u s e d0 1 1o b e s er a t s h o w e v e r , e x e r c i s eh a dn o s i m i l a re f f e c t so nh e a l t h yr a t s t h em e c h a n i s mo fd i f f e r e n c eb e t w e e nt h et w og r o u p s n e e df a r t h e rr e s e a r c h e s t h e s eq u e s t i o n sm e n t i o n e dm a yb eh e l p f u lf o rf u t u r es t u d i e s k e yw o r d s ：a d i p o n e c t i n ；a d i p o n e c t i nr e c e p t o r ；s w i m m i n gt r a i n i n g ；p p a r - a a d i p o r 缩略词及中英文对照 a d i p o n e c t i nr e c e p t o r g a e r p 3 0 g l o b u l a ra d i p o n e c t i n f a d 脂联素受体 球形脂联素 f u l l l e n g t ha d i p o n e c t i n 全长型脂联素 p p a r p e r o x i s o m ep r o l i f e r a t o r - a c t i v a t i v e dr e c e p t o r s 过氧化物酶增殖物激活受体 g l u t 4 h 州 l m w - - g l u c o s et r a n s p o r t e r m - - - - h i g hm o l e c u l a rw e i g h t - 一 l o wm o l e c u l a rw e i g h t 葡萄糖转运蛋白4 高分子量 低分子量 a m p 一a d e n o s i n em o n o p h o s p h a t e 一一磷酸腺苷 a m p k a m p a c t i v a t e dp r o t e i nk i n a s e 一腺苷酸活化蛋白激酶 f f af r e ef a t t ya c i d s 一游离脂肪酸 t g - - - - - - - “- t r i g l y c e r i d e - - f b g f i n s l i 甘油三酯 f a s t i n gb l o o dg l u c o s e 空腹血糖 f a s t i n g i n s u l i n - - - - i n s u l i na c t i o ni n d e x t c h o t o t a lc h o l e s t e r 0 1 一 h d l 坷g hd e n s i t yl i p o p r o t e i n 空腹胰岛素 胰岛素敏感指数 总胆固醇 高密度脂蛋白 l d l 一1 0 wd e n s i t yl i p o p r o t e i n - - - - m m m - - - - m 一低密度脂蛋白 v l d l v e r yl o wd e n s i t yl i p o p r o t e i n 极低密度脂蛋白 h d l c h i g l ld e n s i t yl i p o p r o t e i nc h o l e s t e r o l 高密度脂蛋白胆固醇 l d l c , l o wd e n s i t yl i p o p r o t e i nc h o l e s t e r o l 一低密度脂蛋白胆固醇 p 3 8 m a p k 一一- p 3 8m i t o g e n a c t i v a t e dp r o t e i n1 ( i n a s e - p 3 8 分裂原激活蛋白激酶 t n f q t u m o rn e c r o s i sf a c t o r - q 肿瘤坏死因子q a c c 一a c e t y lc o ac a r b o x y l a s e 一乙酰辅酶a 羧化酶 l p l 一l i p o p r o t e i nl i p a s e 一脂蛋白酯酶 a c s a c y l c o as y n t h e t a s e 一乙酰辅酶a 合成酶 c p ti - - r - - c a m i t i n ep a l m i t o y l t r a n s f e r a s ei f a t p l f a b p 肉碱脂酰转移酶i f a t t ya c i dl x a n s p o r tp r o t e i n 一脂肪酸转运蛋白 l i v e r - f a t t ya c i db i n d i n gp r o t e i n 肝脂肪酸结合蛋白 f a b p p m f a t t ya c i db i n d i n gp r o t e i n p l a s mm e m b r a n e - 一脂肪酸结合蛋白质膜型 3 9 i m t g i s i m e f 2 i n t r a m u s c u l a rt r i g l y c e r i d e 一一肌内甘油三酯 i n s u l i ns e n s i t i v ei n d e x m y o c y t ee n h a n c e rf a c t o r2 一胰岛素敏感指数 肌细胞增强因子2 p g c 一1 一p p a rg a m m ac o a c t i v a t o r l 一过氧化物酶体增生物激活受体辅助激活因子l a p o a i a p o l i p o p r o t e i na i s r bi s c a v 饥g e r r e c e p t o rc l a s sbi a p o c i r s 1 a p o l i p o p r o t e i nc - h i 载脂蛋白a 巨噬细胞清道夫受体bi 载脂蛋白c 胰岛素受体 胰岛素受体底物1 h a e c s 一一。吡m 觚a o r t i c s m o o t hm u s c l ec e l l s 一人主动脉内皮细胞 i l 6 i n t e r l e u k i n - 6 一白细胞介素6 e r k 一e x t r a c e l l u a rs i g n a l r e l a t e dk i n a s e - 一细胞外信号相关激酶 p d g f p l a t e l e t d e r i v e d g r o w t h f a c t o r 血小板衍生生长因子 学位论文独创性声明 本人所呈交的学位论文是我在导师的指导下进行的研究工作及 取得的研究成果据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文 不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果对本文的研究做出重 要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意 作者签名：峦型 学位论文授权使用声明 本人完全了解华东师范大学有关保留、使用学位论文的规定，学 校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电 子版和纸质版。有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论 文进入学校图书馆被查阅有权将学位论文的内容编入有关数据库进 行检索有权将学位论文的标题和摘要汇编出版保密的学位论文在 解密后适用本规定 学位论文作者签名：武埘导师签名：和 日期：z 堕：堇：鲨日期：? p 胡兰二 第一部分文献综述 最新的研究发现，脂肪组织不但是储存能量的器官，也是一个重要的内分泌 器官，可分泌多种蛋白质，这些蛋白质被称为脂肪因子。几种重要的脂肪因子有： 脂联素、瘦素、肿瘤坏死因子一q 、白细胞介素6 、纤溶酶原激活物抑制剂1 和 脂肪细胞蛋白酶等。最新发现的脂肪因子有内脏脂肪素等，主要来自内脏的脂肪 组织分泌。大部分的脂肪因子是由脂肪细胞分泌的，但其中有一些因子可能是由 脂肪组织中其他种类的细胞分泌【l 】。 脂联素是由白色脂肪组织合成的一种胶原质样蛋白，其在糖代谢和脂代谢方 面有重要的作用。大量的研究已证实脂联素与胰岛素敏感存在着密切的联系【2 1 。 最近的一些研究显示脂联素在心血管疾病方面也是一个重要的影响因素【3 1 。因此 脂联素可作为治疗这些疾病的靶点，通过对脂联素水平的上调来治疗疾病。 1 脂联素概述 1 1 脂联素结构 脂联素最初在人和鼠的体内被发现【4 】。人脂联素由2 4 4 个氨基酸组成，分为4 个部分：氨基端的信号序列、一段非同源序列、由2 2 个g l y - x p r o 或g i y - x x 重复 单位组成的胶原结构域和羧基端的球形结构域，翻译后修饰为8 种不同的同源蛋 白。 ， 力 卜 v a 6 a l ：) l e c o l l a g e n o u sd o m a i n ?， g 睁警7 。冒 嗍o n ， ；， c y 一 图l 脂联素结构5 】 f i g 1 t h es t r u c t u r eo f a d i p o n e c t i n 脂联素在血液循环中主要以三聚体、六聚体和高分子量聚合体( h m w ) 三 种形式存在。这些构型的分子量从三聚体的7 5 9 0 l ( d a 到高分子量复合体的 5 0 0 k d a 不等，此外，在循环中没有发现单体的存在。电镜显示，三聚体呈球柄 状结构，其中两个单体通过c 端2 2 位的胱氨酸形成的二硫键相连；六聚体由两个 相邻的三聚体的球形结构域和一个单一的胶原柄组成；六聚体通过非共价键相互 作用形成h m w 。细胞实验发现三聚体可激活a m p k ，六聚体和h m w 则作用于 n f - r , b 途径，说明不同形式的脂联素对组织有不同的作用，各多聚体所占比例的 不同可能与胰岛素敏感性相判。 脂联素水平低下与一些疾病有关，如糖尿病、代谢综合症、血脂异常、脂代 谢障碍和心血管动脉粥样硬化等。性别和种族的不同也会影响脂联素的水平，通 常男性的脂联素水平比女性低，同样，女性体内以h m w 形式存在的脂联素含量 也较高，白种人体内的脂联素含量比亚洲人和黑人要高【2 】。 脂联素与其他脂肪因子的一个显著不同之处在于，其他的脂肪因子水平会随 着脂肪量的增加而增加，但脂联素水平却与脂肪量成反比。肥胖者体内的脂联素 水平比一般人水平低下，说明脂联素降低是体脂含量增加的一个反馈抑制，而且 可能是通过增加其他脂肪因子的分泌这一途径来抑制脂联素的分泌。例如，已知 t n f q 可以降低脂联素的表达。其他可能的机制是脂肪细胞老化或过度增殖时 新陈代谢作用的减少，与年轻的脂肪细胞相比，老化的3 t 3 l 1 细胞含有更多的 甘油三酯，不但更容易导致胰岛素抵抗，同时也降低了脂联素的基因表达【4 】。 脂联素作用的机制与其两个受体有关，分别为a d i p o r l ，主要在骨骼肌中表 达，通常与球型脂联素结合；a d i p o r 2 ，主要在肝中表达，通常与全长型脂联素 结合。脂联烈6 】在骨骼肌和肝中均通过使a m p 激酶和p p a r q 激活而产生作用， 从而刺激脂肪酸的氧化，减少骨骼肌和肝脏中的甘油三酯含量。 脂联素作用的另外一个因素与其聚体形式有关，h m w 可能与低聚体起着不 同的作用。有研究发现，向小鼠体内注射h m w 构型的脂联素可以降低小鼠血清 葡萄糖的水平，而六聚体则没有这样的功能【l 】。 1 2 脂联素多聚体 脂联素以多聚体的形态在体内循环，其在脂肪组织和循环中的相对分布是不 同的，血浆中循环的主要是分子量更大的h m w t 。s a 是一个新的指数，用来衡 量高分子量形态的脂联素占脂联素总量的比率，s = h m w ( h m w + l m w ) ，其 中脂联素总量为高分子量与低分子量形式脂联素之和。此研究中发现，与脂联素 总量相比，s a 与胰岛素敏感性有更密切的关系。在用曲格列酮治疗后，s a 与肝 的胰岛素敏感性改善相关，但与外周的葡萄糖摄取改善不相关。将h m w 注入脂 联素基因剔除的小鼠体内，可使血清中的葡萄糖水平下降，且下降水平与注射剂 量有关，而低分子量的脂联素却不能起相应的作用【7 】，这说明脂联素的高聚体在 它的新陈代谢中起着重要作用。基因方面的研究支持了脂联素与胰岛素抵抗及糖 尿病相关这一观点。脂联素基因的多个核苷酸多态( s n p ) 已经被识别，最常见 的是s n p 4 5 和s n p 2 7 6 。日本人口中，s n p 2 7 6 与血浆脂联素的低水平以及胰岛 素抵抗相关，拥有这一基因型的个体患i i 型糖尿病的风险也更大。这些基因型甚 至可以增加糖耐量异常和糖尿病进一步发展的风险哺j 。 2 = g l o b u l a r d o m a i n i + t删a g e 一一l 一 + 乳鹫+ + ss h o x a m e r 艮鬻= h e x a m e rh 洲m u l 擅l n e r s 图2脂联素多聚体结构模型【5 】 h g 2 s c h e m a t i cm o d e lo fa d i p o n e c t i nm u l t i m e r i z a t i o n 此外，k o n d o 等人报道了糖尿病病人脂联素的基因突变，在i i 型糖尿病病人 中i l e l 6 4 t h r 突变更常见，这些病人的脂联素水平也较常人低。此突变能削弱脂 联素三聚体的聚合，并减少脂肪细胞的分泌1 9 】。其他与糖尿病相关的突变，如 g l y 8 4 a r g 和g l y 9 0 s e r 损害了h m w 的形成，但对三聚体和六聚体的形成无影响， 这提示胰岛素抵抗发展的原因是受到削弱的脂联素高分子量聚合体，而不是脂联 素总量的水平高低。 2 脂联素的生物学功能 2 1 减轻体重 脂联素可以通过对大脑的作用减轻体重【l o 】，由静脉注射脂联素后，脂联素 进入脑脊液，提高促肾上腺皮质激素释放激素的表达，并提高瘦素的作用，促进 其产热以及调节血脂水平的功效，促进能量消耗，减轻体重，增加促进瘦素对产 热及血脂水平的调节作用。此外，脂联素还可以显著诱导f o s 的免疫反应，黑皮 质素路径可能是它的作用途径。 3 管鸢 = 钌n留im 面毁写 2 2 调节糖代谢 脂联素可以增力n a m p 激活蛋白激酶( a m p k ) 的磷酸化引起的丙二酰c o a 活 性下降和碳酸酵素i a c c ) 活性升高，以及p p a r q 和丝裂素活化蛋白激酶 p 3 8 ( p 1 3 8 m a p k ) 的活性【l ，而p 3 8 m a p k 又可以使p p a r q 磷酸化，从而提高 p p a r q 的转录活性及共转录因子p g c 1 的磷酸化，加速脂肪酸氧化，而激活的 p g c 1 可促使g l u t 4 的易位，提高葡萄糖的转运效率，促进糖摄取【1 2 1 。有研究表 明脂联素可抑制由棕榈酸、干扰素丫和炎症因子白细胞介素1 3 导致的1 3 细胞凋亡， 而研究发现这种抗自身免疫和脂毒性凋亡的作用并不是通过抑制核因子( n f ) k b 通路来实现【1 3 】。脂联素可以降低餐后血清游离脂肪酸的浓度，并增加胰岛素敏 感性，从而抑制肝葡萄糖的输出【1 4 】。脂联素增强胰岛素的敏感性可能是通过抑 制t n f q 通路、增强胰岛素p i , 3 1 c i 厦路来实现的【1 5 】。脂联素还可以调节肝脏糖异 生磷酸烯醇式丙酮酸激酶( p e p c k ) 和葡萄糖6 磷酸酶( g 6 p a s e ) 转录【1 2 】。脂联素 直接作用的靶细胞是p 细胞，血清脂联素浓度和p 细胞上脂联素受体的多少决定了 脂联素对b 细胞的作用强弱【l 6 】。 2 3 调节脂代谢 前脂肪细胞是脂联素作用的直接靶位点，从而建立了脂肪调节的旁分泌负性 调节环。在骨骼肌和肝脏中，脂联素通过激活a m p 活性蛋白激酶而刺激糖的利 用，同时激活了磷酸酰基辅酶a 碳酸酶，增加了脂肪酸的氧化和糖的摄取。脂联 素还能增h i c d 3 6 、脂酰：c o a 氧化酶、非偶联蛋白2 等分子的表达，由于这些分子 参与了脂肪酸转运、脂肪氧化和能量释放过程，从而减少了血清甘油三酯的浓度 和游离脂肪酸( f r e ef a t t ya c i d e f f a ) 1 7 j 。脂联素还通过增加肌肉中脂肪酸转运蛋白 1 m r n a 水平，增加其对f f a 的清除作用【l 5 1 。 2 4 抗胰岛素抵抗 多个研究均证实了脂联素水平与胰岛素敏感性的相关。事实上，脂联素水平 的下降也许可以预示着胰岛素抵抗的发生。利用动物模型研究l i 型糖尿病的发病 过程中发现，有胰岛素抵抗倾向的猕猴，随着胰岛素抵抗的发展，其血浆脂联素 水平逐渐降低，而且在明显的高血糖症发生之前就出现了脂联素水平的下降。最 近的一项研究发现非糖尿病患者的健康成年人禁食后，脂联素水平的下降与上升 的葡萄糖水平以及h o m a 指数相划2 1 。在各种族人群中，较高的脂联素水平均可 降低患i i 型糖尿病的风险。 患有妊娠期糖尿病的孕妇与普通孕妇相比脂联素水平偏低，并有胰岛素抵抗 发生。w i l l i a m s 等人【7 】发现怀孕早期脂联素水平偏低的女性相比较脂联素水平较 高的孕妇，患上妊娠期糖尿病的风险更大，这再一次表明脂联素的低水平可能预 示着胰岛素抵抗的发生。 4 2 5 抗血栓形成作用 脂联素缺乏的小鼠用激光诱导颈动脉损伤，损伤后形成的血栓体积增加，血 小板对a d p 和胶原的反应性增强，注射小鼠重组脂联素使脂联素恢复至正常水 平，可见血栓表型还原，血小板反应性减弱，还发现过度表达的脂联素在这个动 脉血栓模型中亦具有显著的保护作用。脂联素是一个内源性的抗血栓因子，可以 直接抑制血管内血栓的形成，从而保护血管，脂联素的低水平增加了血栓发生的 危险性【墙】。在与人有关的试验中发现了同样的作用，给分离的人血小板添加人 类重组脂联素后，发现胶原诱导的血小板聚集性显著降低，进一步表明了脂联素 的抗血小板作用。但脂联素降低血小板聚集性、抗动脉血栓形成的机制尚不清楚， 而相关研究发现并不是通过阻止血小板和胶原结合这一途径来实现的。 2 6 抗炎 脂联素调节炎症反应主要通过两个途径：抑制巨噬细胞前体细胞的生长和抑 制成熟巨噬细胞功能。前者在炎症反应的晚期可能防止炎症的慢性持续，后者在 炎症早期发挥重要作用。脂联素能够抑制粒巨噬细胞集落形成单位、巨噬细胞 集落形成单位、粒细胞集落形成单位【1 9 】，主要通过诱导骨髓单核祖细胞系的凋 亡抑制其增殖，其机制之一为通过下调一些凋亡相关基因的表达如b c l 2 ，b c x x l 等抗凋亡基因来诱导细胞凋亡，而对凋亡诱导基因无影响【1 9 j 。脂联素抑制成熟 巨噬细胞的功能的作用不是通过杀灭巨噬细胞，而是部分通过c l q 受体( c l q r p ) 使巨噬细胞吞噬功能降低：同时脂联素使脂多糖诱导的t n f c im r n a 的表达减 少，该机制尚不明确，但排除了通过中和脂多糖或其受体的途径【2 0 】。 2 7 抗动脉粥样硬化 脂联素可以通过c a m p 蛋白激酶a 通路抑制内皮细胞的n f r b 信号系统瞄】， 并通过此通路进一步抑制粘附因子、单核巨噬细胞和t 淋巴细胞血管细胞黏附分 子i ( v c a m d 、e 选择素( e s e l e t i n ) 和人类大血管内皮细胞间黏附分子i o c a m 1 ) 的表达f 2 ，这些因子由n 晒一q 诱导，但这种效应并不影响t n f q 与其受体的相 互作用。脂联素显著抑制巨噬细胞的吞噬活性【2 i 】及向泡沫细胞的转化；抑制动 脉血管内皮细胞、平滑肌细胞( s m c ) 的增殖、分化及向皮下损伤区的迁移，从而 通过抑制动脉粥样硬化灶的形成而直接发挥血管保护作用。研究发现生理浓度的 脂联素即可显著抑制巨噬细胞内酯类的沉积，降低细胞内胆固醇酯的含量，剂量 依赖性地抑制巨噬细胞对乙酰化l d l 的摄取，且脂联素在m r n a 和蛋白质水平抑 制a 型清道夫受体的表达，但并不影响c d 3 6 的表达1 2 3 1 。进一步研究发现脂联素 可以同时抑f l ；t 4 个胆固醇酰基转移酶- 1 ( a c a t - 1 ) m r n a 转录子的表达，少量的脂 联素即可使a c a t - i 蛋白表达减少，活性降低【2 4 1 。在培养的平滑肌细胞中观察脂 联素减少由血小板衍生生长因子( p l a t e l e t d e r i v e dg r o w t hf a c t o r , p d g f ) 、肝素结合 5 表皮生长因子样生长因子( h e p a r i n - b i n d i n ge p i d e r m a lg r o w t hf a c t o r - l i k eg r o w t h f a c t o r , h b e g f l 和基本成纤维生长因子诱导的d n a 合成及细胞增殖和迁移【2 5 】。在 血管平滑肌细胞中，脂联素作为血小板分泌的生长因子b b 结合蛋白直接与 p d g f b b 结合，阻止p d g f 与人体动脉平滑肌细胞( h u m a na o r t i cs m o o t hm u s c l e c e l l s ，h a s m c s ) 的结合，从而抑制了生长因子激发的血管平滑肌的细胞外信号相 关激酶信号，也即阻止了p d g f , p 受体介导地有丝分裂信号，但却不影响 p d g f 从或h b e g f 与h a s m c s 的结刽2 6 1 。脂联素抑$ 1 j p d g f b b 诱导的p 4 2 4 4 细胞外信号相关激酶( e x t r a c e l l u a rs i g n a l r e l a t e dk i n a s e ，e r k ) 的磷酸化，进而抑制 b 受体的自动磷酸化，它也抑锘t j p d g f - a a 或h b e g f 刺激的e r k 磷酸化【2 6 1 。脂联 素除了抑制氧化的低密度脂蛋白( o x l d l ) 诱发的超氧化物的释放及 p 4 2 p 4 4 m a p k 的激活外，还抑制了其诱导的细胞增殖，同时通过改善o x l d l 对 e n o s 的抑制增2 n o 的生成【27 1 。在健康人群中血清脂联素水平与心率校正后的 q t 间期呈显著负相关，显示脂联素有直接预防血管疾病的作用【l 引。研究显示脂 联素是动脉粥样硬化的独立危险因素。有学者提出人体内存在一个脂肪血管调 节轴，而脂联素则可能是联系二者的桥梁，调节着动脉粥样硬化的发生与发展。 2 8 脂联素与骨代谢 脂联素与肿瘤坏死因子家族成员、胶原x 等具有结构同源性。肿瘤坏死因子 家族成员如细胞核因子心受体活化因子配基( r a n k l ) 及护骨素等调节破骨细胞 的生成，x 型胶原c o l l 0 a 1 基因突变导致干骺端软骨发育不良【2 引，其次脂联素激 活并抑制破骨细胞生成中关键转录因子核转录因子核因子1 出【2 9 1 ，提示脂联素可 能影响骨代谢。另# , y o k o t a ：掣刈发现骨髓中脂肪细胞亦合成脂联素，重组的脂联 素可以阻止骨髓前脂肪细胞向脂肪细胞的分化，表明其影响骨萌的微环境。近来 b e r n e r 笔j ；t 3 1 】发现在人类的股骨和胫骨成骨细胞中有脂联素及其受体：a d i p o r l 21 约 表达，s h i n o d a l ：记】等发现小鼠成骨细胞及破骨细胞表面有脂联素及其受体的表达， l e c 3 3 】等报道脂联素、脂联素受体1 和脂联素受体2 在m g 6 3 细胞株及成骨细胞株 均有表达，重组的脂联素通过a d i p o r l j n k 、a d i p o r l p 3 8 信号转导途径诱导人 成骨细胞的增殖及分化p 4 j ，在成骨细胞、破骨细胞及单核细胞共培养体系中， 脂联素通过a d i p o r l p 3 8m a p k 路径诱导人类成骨细胞r a n k l ，抑制护骨素的表 达，从而诱导破骨细胞分化p 引，上述研究表明脂联素可能与其受体结合直接参 与骨代谢。o s h i m a 等【3 6 j 骨髓基质细胞培养发现，重组脂联素可以抑制 m c s f r a n k l 对破骨细胞分化的诱导作用，同时抑s t j c d l 4 + 的人外周血单核细 胞分化成破骨细胞，重组脂联素可抑制破骨细胞的骨吸收活性，另一方脂联素可 以增加m c 3 t 3 e 1 成骨细胞碱性磷酸酶m r n a 的表达水平和骨基质的矿化。 o s h i m a 等 3 6 1 将携活性脂联素腺病毒载体( a d a d i p o ) 从颈静脉注入8 周龄的 6 c 5 7 b l 6 j d 、鼠体内，对照组注入空白载体( a d 1 a c z ) ，2 周后处死小鼠，用u c t 观 察距桡胫骨近端生长板5 0 2 5 0 p m 及5 0 0 7 0 0 岬( 骨重建最活跃的部位之一) 松 质骨和皮质骨的结构变化，发现实验组( a d a d i p o ) 松质骨体积明显高于对照组 ( a d l a e z ) ，而实验组和对照组皮质骨容积并无显著差异，股骨近端生长板的观察 亦有同样的结果。上述体内外研究表明，脂联素通过抑制破骨细胞的分化和活性， 刺激成骨细胞的分化及增加骨基质的矿化，增加骨量。s h i n o d a 3 2 】等培养脂联素 基因缺乏的纯合子小鼠( a d i p 0 - 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