（运动人体科学专业论文）运动对肥胖大鼠脂类代谢调节因素的影响.pdf

添加 个 人信 息北 京 体 育 大 学 博 士(毕 业 ) 学位 论 文运 动 对 肥 胖 大 鼠脂 类 代 谢 调 节因素 的 影 响t h e e f f ee ts o f e x ere ise o n r eg u lato r y f ae to rs o f o b e se r a ts l ip id me tab o lism培 养单位 : 北 京体 育 大 学一 级 学科 : 体 育 学二 级 学科 :运 动 人 体 科 学研 究方 向: 运 动 生理 学研究生:田吉 明指 导教 师:王 瑞 元二 0 0 七 年 五 月 二 十九 日论 文 随 机 验 证 编 号 : bt200752953 128.7090379j七 京体 育大 学学位论文版权使用授权书本人完全 了解学校有关保 留、使用学位论文 的规定，同意学校对本人递交 的学位论文 运动对肥胖大 鼠脂类代谢调节 因素 的影响 保 留并 向国家有关部 门或机构送交论文 的复印件和 电子版 ，允许在校 内和与学校有协议 的部 门公布论文并被查 阅和借 阅 。本人授 权北京 体育大 学可 以将 本 学位 论文 的全 部或部分 内容编入有关数据库进行检索 ，可 以采用影 印、缩 印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文 。保密 因，在年解密后适用本授权书 。本学位论文属 于不保 密 团。(请在 以上方框 内打 “了” ). 肠卜r 学位论文作者签名 :日期 : 二 0 0 七年 五 月二十 九 日论文 随机验证 编 号 : bt200752953128.7090379北京体 育大 学 学位 论 文原 创 性 声 明本人郑重声 明: 本人所呈交 运动对肥胖大 鼠脂类代谢调节因素 的影响是本人在导师 的指导下，独立进行研究工作所取得的成果 。除文 中 己经注 明引用 的 内容外 ，本论文不包含任何其他个人或集体 己经发表或撰写过 的作 品成果 。对本文 的研究做 出重要贡献的个人和集体 ，均 已在文 中以明确方式标 明并致谢 。本人完全 意识到本 声 明的法律 结果 由本人承担 。学位 论文作者签 名 :田吉 明口 吉明日期 : 二 0 0 七年五 月二十九 日论文 随机验证 编 号 : bt200752953128.7090379摘要目的 : 研究 高脂饮食对大 鼠、一次性运动和长期运动对肥胖大 鼠脂肪组织 hs l活性 、蛋 白及基 因表达 ，pe r ilipi n蛋 白和基 因表 达 ，即ar一y 基 因表达 以及血脂 、体重等 的影 响 。方法 : 将 11 6只 3 周龄 s d雄 性大 鼠随机分成高脂组 (n = 110 )和普食组 (c， n = 6)，1 0周后 ，形成 6 6只肥 胖 鼠 (0 b组 ) 和 4 4只肥胖 抵 抗 鼠 (0 r组 )。将 0 b鼠随机分 为 : 对照组 (ec )、一 次性运 动 即刻(eo )、lh (el)、3 h (e3 )、12 h (e12 )、24 h(e24 );长期对照 (lc )和长期运动组 (le )。 一次性运 动 ， 跑 台速度 为 20m/min，坡度 5 0 ; l e组每天进行 4 0 mi n同样强度运动 8 周 。用化学法测试大 鼠血脂 、h s l 活性等 ; 用 we s tern blo t tin g法 测 试 脂 肪 组 织 hs l和 pe r ilip i n蛋 白表 达 ;用 real一 time pcr 法 测 试 脂肪 组 织 hsl、perilip in 和 ppar一y 基 因表达 。结果 :1、1 0周后 ，0 b组大 鼠体重 、血脂 等 明显 高于 c 组 ; 而 0 b组 脂肪 组织 hs l活性 、蛋 白和基 因表达显著低 于 c 组 ; 0 b组 pe r ilipi n蛋 白和基 因表达显著高于 c 组 ，但显著低 于 0 r组 ; ob 组 pp a r一y 基 因表达 显著 高于 c 组 。2、与 ec 组相 比，一 次性运 动 后大 鼠血清 f f a 和 甘 油 、脂 肪 组织 hs l活性 、蛋白和基 因表达 出现 不 同程 度 的升一 高 ; 而 pe r ilip i n 蛋 白表达 除 即刻 出现显 著升高外 ，其它各 时间点均显著 降低 ; pe r ilip i n 和 ppar一y 基 因表达均 出现 不 同程度 的降低 。3、与 l c组相 比，l e组大 鼠体重 、血清 ff a和 甘 油均 显 著下 降 ; h s l 活性显著升高 ; hs l蛋 白表达 有 降低趋 势 ; pe r ilipi n蛋 白表达及 hs l 、pe r ilip i n 和ppar一丫基 因表达显 著减 少 。结论 :1、 高脂饮食导致大 鼠肥胖 ， 可 能与其脂肪组织 ppar一丫升 高 ， 进而上调 pe r ilipi n基 因和 蛋 白表达 ，导致 大 鼠体 内脂肪储存 和肥 胖 ; 还 可 能与其 hs l活性 、蛋 白和基 因表达下调有关 。2、一次性运动导致肥胖大 鼠脂解 增强 ，可 能与其脂肪 组织 hs l活性 、蛋 白和基因表达上调及 ppar一y 基 因表 达 下调有 关 。论文随机验证 编号 : bt200752953128.7090379iv户3、长期运动可减轻肥胖大 鼠体重 ，可能与其脂肪 组织 hsl 活性增加 、p e r i 1 ipin蛋 白和基 因表达 以及 pe r ilipi n调节 因子 ppar一y 基 因表达 下调有关 。关键词 : 肥胖 ; perilipin; ppar一y ; 脂肪 酶论文 随机验 证编 号 : bt200752953128.7090379犷a b s t r a c ta im s :t o r e sea r e h th e e f f e e t s o f 10一 w e ek h ig h一fa t d ie t o n r a t s a s w e l l a sa5 in g le b o u t o f e x er e ise a n d lo n g一term ex er e ise o n o b e se r a t s a d ip o set 1 ssue hormone sensitive lipase(hsl)aetivity， protein and genee x p r e s s io n :p e r i l ip in p r o t e in a n d g e n e e x p r e s s io n :p e r o x i so m eproliferator aetivated reeeptor一y(ppar一丫) gene expression as well asb lo o d f a t ， w e ig h t e t a l .m e t h o d s :1 163 一 w e e k 一 a g e s p r a n g e 一 d a w le y m a le r a t s w e r e r a n d om l y d iv id e d in t ohigh一 fat group (n= 110)and general diet eontrol group (c，n=6). after 10weeks，66 obese rats (ob group) and 44 obesity resistant rats (or group)w er e d if f er e n t ia te d .t h en th e o b ra t s w er e r a n dom ly d iv ide d in to :non一 exereise eontrol group(ec)，im m ediate post一 exereise group(eo) aswell as l (el)，3 (e3)， 12 (e12)，and 24 (e24) hours after exereise group :long一 term eontrol group(lc)and long一 term exereise group(le). theeoneentrations of blood fat，blood sugar，serum free fatty aeids (ffa)，s er um g ly e e r o l， a d ip o se t is su e h s l a e t iv i ty o f o b e s e r a t s w er e t e s te du s in g e h em ie a l m e t h o d .t h e n t h e h s l a n d p er i l ip in p r o t e in e x p r e s s io n so f r a t s a d ip o s e t i s su e w er e t e s t e d w i t h w e s t e r n b lo t t in g m e t h o d ， a n d t h eh s l ， p er i l ip in a n d p p a r 一y g e n e e x p r e s s io n s o f r a t s a d ip o s e t is s u e w e r et e st ed w ith r e a l一 t im e pc r m e th o d .r e su lt s :1 .a f t e r 10 一 w e e k h ig h 一fa t d ie t ， t h e w e ig h t ， f a t w e ig h t ， s e r u m f f a a n dserum glyeerol of obesity group (ob group) rats were signifieantly higherthan general diet eontrol group (c group) and /or obesity resistanee group(or group) : ob group rats food ava i lab ility was higher than or groupor c group (p(0.01). while，the ob group rats adipose tissue hsl aetivity，论文随机验 证编 号 : bt200752953128.7090379v i了h s l p r o te in e o n te n t a s w e l l a s g e n e e xp r e s s io n w er e m a r k e d ly low e r th a nc group (p(0.05). and the ob group rats adipose tissue perilipin proteine x p r e s s io n a s w e l l g e n e e x p r e s s io n w e r e m a r k e d ly h ig h e r t h a n c g r o u p(p0 .05)，but signifieantly lower than or group(尸 (0.01). the ob group即ar一y gene expression was marked1y higher than c group(p(0.01).2 . compared with the non一 exereise eontrol group (ec group)，after a singleb o u t o f ex er e ise ， th e ser um f f a a n d ser um g ly e er o l e o n e en tr a t io n s，a d ip o s e t i s su e h s l a e t iv ity ， h s l p r o t e in a n d g e n e e x p r e s s io n w e r em a r k e d ly e le v a t e d a t d if f e r e n t t im e s .h ow e v e r ，t h e a d ip o s e t i s s u ep e r i l ip in e x p r e s s io n w a s o n ly h ig h e r im me d ia t e l y a f t e r a s in g le b o u t o fe x e r e is e ， a n d m a r k e d ly lo w e r a t o t h e r t im e s .t h e p er i l ip in a n d p p a r 一yg e n e e x p r e s s io n d e e l in e d s ig n if ie a n t ly a t d if f e r e n t t im e s ， t o o .3 . compared w ith the long一 term eontrol group (lc group)，the weight，serumffa and serum glyeerol eoneentrations of long二 term exereise group(legroup)redueed markedly.the le group adipose tissue hsl aetivitymarkedly rose (p(0. 0 1) : 1 1owever，the le group adipose tissue hsl proteine x p t e s s io n t e n d e d t o d e e l in e ， a n d t h e a d ip o s e t i s s u e p er i l ip in p r o t e inexpression(p0.01)， hsl(p(0.05)， per ilipin(p(0.05)and ppar一y geneexpressions(p(0.05) redueed markedly.c o n e lu s io n s :1 . 10一 w e e k h ig h fa t d ie t r e su lt in r a t s t o b e eom e o b e se a n d d y s l ip id em ia ，t h i s m a y b e r e la t e d t o th e a d ip o s e t is s u e p p a r 一y g e n e e x p r e s s io ne l e v a t io n t o u p r e g u la t e p e r i l ip in g e n e e x p r e s s io n a n d p e r i l ip in p r o t e ine x p r e s s io n ， s in e e p e r il ip in m a y in d u e e f a t s t o r a g e a n d o b e s i t y ;o n t h eo th er h a n d ， th e d ow n r e gu la 一仁 io n o f r a t s a d ip o s e t is su e h s l a e t iv ity ， h s lp r o te in e x p r e s s ion a s w e l l a s h s l g en e e x p r e s s io n w er e a lso r e la t ed toth e b a d r e su lt s.2 .a 5 in g l e b o u t o f e x e r e i se m a y r e su l t in t h e in e r em e n t o f o b e s e r a t s1 ip o ly s is d u r in g a n d a f t er e x e r e i s e .a n d th e m e e h a n i sm s o f l ip o ly s is: is in g m a y b e in v o lv e d in th e u p r e g u la t io n o f it s a d ip o s e t i s s u e h s la e t iv it y ， h s l p r o t e in e x p r e s s io n ， h s l g e n e e x p r e s s io n a s w e l l a s th ed ow n r e g u la t io n o f p p a r 一y g e n e e x p r e s s io n .论 文随机验证编 号 : bt200752953128.7090379v ll夕3 . l o n g 一 te rm e x e r e is e m a y r e d u e e t h e r a t s w e ig h t ，a n d t h e s e d e e l in e e o u ldh a v e r e la t io n w ith t h e h s l a e t iv i t y in e r e m e n t a s w e l l a s p e r i l ip in p r o t e inle v e l a n d g en e le v e l de e l in e ， a n d ha d r e la t io n w it h th e do w nr eg u la t io no f t h e p e r il ip in r e g u la to r y fa e to r p pa r 一y g e n e e x p r e s s io n ， t o o .k e yw o r d s : o b e s ity : p er il ip in : p pa r一y: l ip a se论文随机验证编 号: bt200752953128.7090379v lll犷英文缩 略词索 引英文缩略词15 d 一 p g jzla， 25一 (0 功 2d 3a d r pa l b pa mp ka p 一 1a p zap o a iap o ba l， g lc amk ll中文全称1 5 一 脱氧一 12， 14一 前列腺素 j 2la， 25一 二轻 维生素 d 3脂肪分化相关蛋 白脂肪细胞脂质 结合蛋 白a m p 激活 的蛋 白激酶激 活 蛋 白一 1月 旨 肪酸结合 蛋 白载脂 蛋 白 a l载脂 蛋 白 b脂肪甘 油三酷脂肪酶调钙 蛋 白依赖性激酶 nca mpc asp ase一 3eg m pc ec h od ge r kf ae 气b p sf fag kg l ug l u t 4g l， po b g en ep k gg s kh d lh d l 一 ch s l英文全称15一 deoxy一 d 12， 14一 prostag l a n di n jzla ， 25 一 d ih y dro x y v itam in d 3ad ip oey te d if f eren tiation 一 r e lated p ro teinad ip o eyte f a tty aeid b in d in g p ro teina mp 一 aetiv ated p ro tein k i n aseaetiv ating p ro tein 一 1f a tty acid 一 b in d in g p ro tei n sap 0 lip o p r o tein a lapoli p oprotein bad ip o se trig ly eerid e lip asec az + / c alm o du li n d ep en den t p ro teink in ase 11，c y clie a d en o sin e mo n o p h o s ph atec asp ase一 3c yelie g u an o sin e m o n o p l i o sp h atec h o lestero lesterc h i n ese h am ster o v ary c ellsd ig lyeerid eex traeellu lar sig n al一 r e g u lated k in asef a tty aeid sf a tty aeid b in d in g p r o tei n sf t ee f a tty aeid sg lyc e ro l k i n aseg l uc o seg lu c ose tran s po r t er 4g u ano si n e s 七 介 p h o sp h ateob esity g en ep ro tein k i n ase gg lyco g en syn th ase k in aseh ig h den sity lip op ro teinh ig h den sity lip op ro tein 一 eho lestero lh o r mo n e s en sitiv e l i p ase环磷 酸腺 营半胧天 冬 酶一 3环磷酸 鸟昔月 旦固醇酷中国仓 鼠卵巢细胞甘 油二醋细胞外信 号调节激酶脂肪酸月 旨 肪 酸结合 蛋 白血浆游离脂肪酸甘 油激酶血糖葡萄糖转运体 4三磷酸 鸟普肥胖基 因蛋 白激酶 g糖原合成酶激酶高密度脂 蛋 白高密度脂蛋 白一 c激素敏感性脂肪 酶论文随机验证编号 : bt200752953128.7090379夕ja k 一 s 护 异 汀l d ll d lc玫 p tin玫 pr db/ d b m ice坤 (a)l p lm a p k入 is cn f a tn f 一 k bn o do b g en ep kp k ap k cp k gp i3 kp lil lp o dp r a r - yp p r eja n u s激 酶/信 号转 导和转录激活 子低 密度脂 蛋 白低 密度脂 蛋 白胆 固醇瘦素l e p t i n 受体缺失 的肥胖 小 鼠血浆脂蛋 白(a )脂 蛋 白脂肪酶丝裂 原活化 蛋 白激 酶间充质干细胞活化 t 细胞核 因子核转录 因子 n 下 kb非肥胖性糖尿病肥胖 基 因蛋 白激 酶蛋 白激酶 a蛋 白激 酶 c蛋 白激酶 g磷 脂 酞 肌 醇一 3 激 酶脂 滴包被 蛋 白或脂 被蛋 白辣根 过氧 化物 酶过 氧 化 物 酶 体增 殖 物 激 活受 体- y过氧化物增殖反应元件r eal.t i m e p c rr t 叼 p c rjanus kin ase/ s ign al transdueer andaeti v ato r o f tran ser i p tio n p ath w aylo w d en sity lip o p ro te inlo w d en sity lip o p ro tein 一ch o lestero l玫 p此 pr db/ d b m ieeli p opr o tein(a)li p oprot ei n li pasem ito g en 一 activ ate d p ro tein 儿 n asem esen ch y m al stem eelln u e lear f aeto r o f a etiv ated t c ellsn u elear tran scrip tio n f a to r一 k bn o n 一 o b ese d iab etieo b esity g en ep ro tei n k in asep ro tein k i n ase ap r o tei n k in a s e cp ro tein k in ase gp h o sp h atid y lin o sito l 3 一 k i一 n ase， p i3 kp er i lip inh o rse rad ish p ero x id asep ero x iso m e p ro lif e rato r aetiv atedrecep to r - yp er o x iso m e p ro lif e rato l resp o n see le们 nen t sr ea l 一 t im e p c rr e v erse tran sc r ip tio n 一 p o ly m erase ch ainreaetio nsi ng l e nueleot ide polym or p hismto ta l eh o lestero lt r i g ly cerid etu m o r n ecro sis f a eto r一 at h la z o lid i n ed io n esu n eo u p lin g p ro tein lwh ite a d ip o se t i ssu e实 时荧光 定量 pc r逆转 录一 聚合 酶链 反应s n pt ct gt n f -ar l， 乙du c p认人 1，单核昔酸 多态性血清 总胆 固醇甘 油三酷肿瘤坏死 因子一 a唆哇烷二酮类解偶联蛋 白白色脂肪 组织论文 随机验证编 号: bt200752953128.7090379目录英文缩 略词索 引1前言2文献 综述 .一72.1脂肪水解概述 .一72.2激素敏感性脂肪 酶 (hsl ) 与脂肪水解 .一82.2.1 hsl 的基 因结构 、分子结构和生化特性 .一82.2.2 h s l 在脂肪组织中的生理作用 .一92.2.3 hs l的活性调节 . .一1 02.2.4 h s l 的激 素调节 . ， .一n2.2.5 h s l 表达 的调 节 .， .， . .一n2.2.6脂肪甘 油三酷脂肪酶 (atgl ) 与 hs l.一1 22.2.7高脂饮食和运动对 hs l活性 、蛋 白表达及基 因表达 的影 响 二， .一1 32.3脂被 蛋 白 pe r i i ipin 与脂肪水解 .一巧2.3.1 peri l ipin 的分布与结构 .一1 62.3. 2 perilipin 的功 能 .一1 72.3.3 perilipin 活性 的调节 .一1 82.3.4 peri l ip in 表达 的调节 .一1 92.3.5 per i lipin 基 因敲除小 鼠. .一2 02.3.6 perilipin 与肥胖 . ， .一2 02.3.7高脂饮食和运动对 pe r ili p i n活性 、蛋 白表达及基 因表达 的影响一2 12.4 ppar一y 与脂 肪 水解 .一2 22.4.1 ppar一y 的基 因结构 、转录 、分布与分子结构 . .一2 22.4.2 ppar一丫 的配基 、作用模式 、信号转导途径 .一2 32.4.3 ppar一y 与脂 肪细胞分化 . .一2 4论 文 随机验 证编 号 : bt200752953128.70903792 4 2 5 2 6 2 82.4.4 ppar一y 与肥胖 . ， . 2.4.5高脂饮食和运动对 即a r 一丫 mr n a 的影 响 . 2.5高脂饮食和运动对大 鼠血脂 、血糖的影响 . 2.6存在 问题 与展望 . 3实验研究 .一 2 9-3.1 10 周高脂饮食对大 鼠脂类代谢调节 因素的影响 .一2 9-2 9 4 3 5 0 5 6 刃5 7 5 8 6 3 6 6 治6 8 6 9 7 5 7 9 0! j 云，u! ，气贬e 八b贬贬尸. 尸汀氏3 . l l实验材料与方法 . 3.1.2实验结果 . 3.1.3分析与讨论 . 3.1.4 小结 . ， . . 3.2一次性运动对肥胖大 鼠脂类代谢调节因素的影响 . 3.2.1材料与方法 . 3.2.2实验结果 . 3.2.3分析与讨论 . ， . . 3.2.4小结 . 3.3长期运动对肥胖大 鼠脂类代谢调节 因素 的影 响 . 3.3.1实验材料与方法 . 3.3.2实验结果 . 3.3.3分析与讨论 . ， . 3.3.4小结 . 全文总结全文结论 . 8 1创新 点 .8 2展 望8 3参考 文献8 5论文 随机验证编号 : bt200752953128.7090379附录个人 简历在读期 间发表 的学术论文与研 究成果 论文 随机 验证编 号 : bt200752953 128.70903791前 言肥胖 己经成 为世界性流行病 ，并且和 高血压 、高血脂 、高血糖等心脑血管疾病密切相关 ，研究肥胖 的发 生及控制 的理论 与方法成 为当务之急 。大量证据表 明对 于普通个体来 说 中等强度运动可消耗最 多的脂肪 累积 ，造成更 多的能量消耗和脂肪消耗 。白色脂肪组织脂肪细胞及其脂解反应是 中等强度运动 能量消耗和脂肪 消耗 的中心环 节 。脂肪细胞是机体主要 的能量储存池 ; 然而 ， 目前对调节脂类代谢的亚细胞组织结构蛋 白 p e r i l i pi n 及其调节 了解 很少 。 经典研究认为环磷酸腺 昔 (c yelie a denosine m onophosphate，c am p ) 级联反应激活 的激 素敏感性脂肪 酶 (h or m one sensitive u pase，h sl ) 是 白色脂肪组织脂肪细胞脂解 反应 的关键酶 ，近来 的研究认为脂被蛋 白 pe r ni pi n 磷酸化是 h sl 从胞液 向甘油三醋储存池脂类 小滴表面转位 并产 生脂解所 必需的。 而且脂肪组织 p e r i l i p i n 蛋 白含量与机体脂肪储存及肥胖密切相关 。 研究表 明 pe r i l i pi n 的磷酸化受到儿茶酚胺和胰 岛素等 因素 的调节 ; 而 pe r i i i pi n的表达受到过氧化物 酶体增殖物 激活受体一 y(peroxisom e prolif e rator aetivated ree叩tor一 丫 ，pra r 一 了 ) 和 肿 瘤 坏 死 因子(tum orne c r o s i s f a c t o r 一 a ，t n f一 a ) 等 因素 的调节 。但是 ，有关运 动条件 下脂肪 组织 h sl蛋 白与基 因表达 、pe r i lipi n蛋 白与基 因表达及其调节 因子 ppa r 一 基 因表达 的变化情况 ，以及 pe r i li pi n 、h sl 、pra r 一 y 表达与减体重、血脂变化 的相关性研究鲜有报道 。因此 ，我们拟研 究高脂饮食对大 鼠以及一 次性运 动和长期运动对肥胖大 鼠脂肪组织 h sl 活性 、含量及基 因表达 、pe r i lipi n 含量和基 因表达 、pra r 一 下基 因表 达 以及血脂 、体重等 指 标 的影 响 ，以期 揭 示高脂饮 食及 运动 条件下调控脂类代谢 的亚细胞组织结构蛋 白 pe r i li pi n 及其调节因子 ppar 一 y 的变化规律 ，为运动减肥 提供应用理论基础 。论文随机验证编 号 : bt200752953128.70903792文献综述2.1脂肪水解概述脂肪组织在 向其它组织提供 能量及作为能量储备器 官方面起重要作用 。 h sl是水解细胞 内甘油三酷和甘 油二酷的酶 ，且是调控脂解 的关键分子之一 。禁食 、体 育 锻 炼 和 成 熟等 生理 因素 可剧 烈 地 调 节 甘 油 三 酷 水 解 产 生 fea(f t e e f a t tya c 记s，ff a) 和甘油 ，这个过程称 为脂肪水解 。血浆 fea 浓度是脂解 、肝脏摄取 以及肌 肉、心脏 、肝脏和其它组织脂肪氧化之 间的平衡 结果 。因而 ，不好 的脂解 调节能够显 著影 响血浆 ff a水平 。脂解活动 降低 可 能导致脂肪 组织脂肪 储存 堆积 ，加之胰 岛素对脂解 的调节 削弱可 导致循环 ff a增加 。血浆 fea 主要通过肌 肉组织来抑制 葡萄糖利用 。这样 ，额外的骨骼肌 脂肪 氧化抑制 丙酮 酸脱 氢 酶 ，因而导致胰 岛素刺 激 的葡 萄糖摄 取减 弱l 。这种血浆 fea 水平和葡萄糖水平失衡与肥胖 、胰 岛素抵抗 、血脂紊乱和 1 1型糖尿病密切相关 。有研究认为长期血浆 ff a浓度升高可能减少 h 型糖尿病 患者胰 岛素分泌i z 。另外 ，脂肪储存类型对胰 岛素抵抗作用存在差异 。内脏脂肪堆积与胰 岛素抗脂解活动抵抗强相关 ，因为 ff a代谢与 1 1 型糖尿病患者葡萄糖利用密切相关t s l 。内脏脂肪 组织脂解加速 引起 去往 门静脉 的 ff a动员增加 ，而 门静脉连 结 内脏脂肪和肝 脏 ，从 而对 肝脏 产 生不 良的后 果 ，导致 高脂 血症 、高胰岛素血症 、高血糖症和胰 岛素抵抗 。依赖ca m p 的途径是脂肪细胞 内激活脂解 的众所周知 的机制之一 。这种机制使膜激素受体与鸟昔三 磷 酸 (g ua n osine 夕一 而 phosphate，g 开 ) 结合 蛋 白g s家族祸合 。g 一 蛋 白a s 亚单位刺激腺营酸环化酶 ，腺昔酸环化酶产生ca m p 。细胞 内ca m p水平增加 引起依赖 于ca m p 的蛋 白激酶a (pr o t e i n k i l l a s e a ，pk a ) 被激活 。h sl 和pe r i l i p i n被pk a 磷酸化 ，这导致甘油三酷和甘油二酷分解反应 ，随后产生fea 和甘油l s l 。而ca m p 的降解受到可被胰 岛素受体信 号增强的磷酸二酷酶活性的调控 。脂解 的激素控制 也能通过与g q家族g 蛋 白祸合 的受体途径来实现 ， 该途径通过涉及蛋 白激酶c (pr o tein kinase e ， pk e )和丝裂原活化蛋 白激酶(m it ogen一 aeti vat ed protein kinases，m a p丸 ) 的分子机制来完成 。环磷酸鸟普论文 随机验证编 号 : bt200752953128.7090379(c yelie guanosine m onophosphate， eg m p )和 蛋 白激 酶 g (protein kinase g ， p k g )也能激 活脂 肪细胞脂解 。除h s助 卜 ，perilipin和脂肪细胞脂质 结合 蛋 白 (adipoeyte f a tty aeid bindingprotein，a l pb ) 也在脂解调节 中起重要作用 。perili pi ns 位于脂肪细胞脂类小滴表面， 经刺激后可被 pk a磷酸化 。 perili pi ns磷酸化确实导致脂解， 因为perili pi ns磷酸化可引起h sl 从胞浆 到脂类小滴转位 ，从而起动脂解作用 。一些调节脂解 的机制通 过对这个蛋 白磷酸化或者调节它 的表达来起 作用 。例如 ，t n f一 a减少脂肪细胞p e r i l i p i n 表达 ，造成脂解增加 ; 而prar 一 y促进pe r i l i p i n表达 ，导致甘油三醋堆积增加 。a lpb 是与h sl 共 同参 与脂解 作用 的另一个蛋 白质 ， 目前对a l卫 b 的调节机制 了解较少 。2.2激素敏感性脂肪酶 (hs l )与脂肪水解h sl是一种细胞 内的 中性脂肪 酶 ，在脂肪组织和 生成类 固醇 的组织大量表达 ，在 心脏 、骨骼肌 、 肾上腺 、卵巢 、牟 丸 、胰脏有 少量表达 ，但 目前 尚不清楚其 是 否在 肝脏 表 达 。h sl能够 水 解 甘 油三 酷( t r i g l ye e r i d e ，t g )、甘 油二 酷(d i g l y c e r 记e，d g )、单酞基甘油 、胆 固醇酷 以及其它脂质和水溶性基质 。在各种组织 内的 t g 、d g 、胆 固醇醋 的脂肪 酸 (f a ta c 记s，fa ) 动员过程 中发挥重要作用 。 h sl 调节 t g 在脂肪组织 中代谢水解为非酷化脂肪酸输送给血管系统 ，并可以影响许多代谢过程 ，诸如血 醋和脂 蛋 白的代谢 。 h sl 水解 t g 和胆 固醇酷底物的活性受可逆 的磷酸化作用及 多种激素 的调节 。哺乳动物在饥饿 、禁食 、长 时间运动等 生理条件 下 ，即当机 体 能量 消耗增 强或糖 的摄入 不足 时，体 内脂肪酸的动员会加 强 。 目前 的研 究表 明，h sl可 能与人类 的 n 型糖尿病 、动脉 粥样硬化 、肥胖症 、高胰 岛素血症等有关联 。2.2.1 hsl 的基 因结构 、分子 结构和生 化特性1988 年 ，h o l m等利用两个互补策略 即表达文库 的抗体筛选和根据牛 h sl氨基酸序列构建寡核昔酸探针 ， 从 鼠的脂肪组织 中克隆到 h sl 基 因的全长 cd n a序列 ，同时，他们利用 鼠的 h sl cd n a作为探针 ，通过和人一 鼠杂种细胞 d n a杂交 ，分离到人 h sl 基 因，并将其定位 于 1 9号染色体 e e n i 一 q1 3 . 3 上 e 。最初被论文 随机验 证编 号 : bt200752953128.7090379认为包含 9 个在人和 小 鼠分别为 n k b和 1 0 k b的外显子(编码约 2 . sk b的m rna) l7 。随后，发现了另外两个分别编码 1 7 0 和 7on i s 未翻译区的外显子( a和 b )，分别位于外显子 1 上游 1 2 . 5和 1. sk b 。在人脂肪组织只有较少的 h slm r n a 产物 表达 。相 反 ，5 个 小 鼠外 显子 1 翻译起始位 点 7k b 内的不 同外显子均可被不 同程度选择性地利用和表达 。除 了这些可选择 的外显子外 ，几个亚型也可编码 5 未翻译区。b 细胞可能在外显子 1 上游 7k b 有特异性外显子或选择性翻译起始位 点 s j 。两个外显子 b 和 t 上游 的启动子被识别和鉴定，外显子 b上游 的启动子在脂肪组织及 其它组织可被利用 ，而外显子 t 上游 的启动子只 能特 异性地表达在 翠丸 。 己发现 3 个 h sl 的亚型 ，分子量范 围是 8 4 一 130k b 。通过有 限的蛋 白水解作用研究 、变性时的分光镜分析 、分子模拟试验和定点诱变构造 出脂肪细胞 亚型 的区域结构模型1 0 1 。脂肪细胞 由 2 个主要的结构区构成 : n 末端 区和 c 末端区。其 中 c 末端 区又包含 2 个不 同的区域 : 一个区域含催化三联体(该区域也称催化区); 另外一个 区域 由 1 5 0 个氨基酸组成一个调节区域( 包含所有已知的活性调控位点) l 0 1。 各亚型间n 末端区不同， 所有已知的hsl亚型 的 c 末端 区均相 同。n 末 端 区的功 能不十 分清 楚 ，但 可 能与蛋 白一 蛋 白和蛋白一 脂质 相互作用有关联 。a l b p 是细胞 内载体 ， 己证 明 h sl n 末端 区与 a lb p相互作用 。沉 降平衡分析表 明 h sl 在溶液 中是二聚体 。h sl 具有广泛 的底物特 异性 ，酞基甘 油不是 h sl 的唯一底物 ，它还 能水解胆 固醇酷 、;e t i n yl酉 旨 、类 固醇酷和 p一 硝基苯酷 l l 。h sl 对 t g 的水解能力分别高于对 d g 、单酞基 甘油 的水解 能力 1 0倍 和 5 倍 。对水溶性底物 的活性 2 0倍于对 t g 的活性 。h sl 优 先选择 sn 或 sn 3 一 酉 旨 结合物作 为底物 ，对 sn z 一 的选择性较差。尽管脂肪细胞碳链(1 2 一 1 4 c ) 越短、不饱和度越高的 f a越易被动员，但重组体 h sl 从 t g 底物 中释放 fea 的体外测试 表 明，h sl 并不具有这种选择性动员能力1 1 2 。 虽然如此h sl 对 1 2 一 24 碳原子 的水解作用并不随着链长缩短而增加 ，且 c 2 0 ea 的释放有随着 不饱和链数 目增 多而减少的趋势 。与胆 固醇基亚油酸酷相比，h sl 可能优先水解氧化的胆固醇酬 1 3，1 4 】 。2.2.2 h s l 在脂肪组 织 中的生理作用h sl主要在动物体 白色脂肪组织 中表达 ，它将甘油三醋水解为甘油和 ff a以满足动物体 能量的需要 。m e l a n i研究敲除 1 1 5 1基 因的小 鼠，发现其 白色脂肪组论文 随机验证编 号 : bt200752953128.7090379织 的量减少 ，脂肪细胞直径 大 小不均 ，甘 油二醋 的含量增加 ，脂肪细胞表面 的 b肾上腺素受体数减少 ” 。 给 h s l基因缺乏大 鼠(h s亡 )和野生型的大 鼠喂高脂食物诱导肥胖 ，发现 h sl / 一 大 鼠不发生肥胖 ，而 且体温较 高 。白色脂肪组织 的重量和甘油三醋的含量减少 ，棕色脂肪组织 的重量增加 ，影响脂肪代谢 的激素水平也发生 了改变 。可见 h sl 在维持脂肪组织 的正常分化与代谢 中发挥着重要 的功能【 16， 1712.2.3 h s l 的活性调节酶或调节蛋 白可在另一种酶的催化下发生共价化学修饰而改变其活性 ， 最常见的是许 多关键酶受蛋 白激酶催化使酶 蛋 白多肤链 中的丝氨酸 、苏氨酸及酪氨酸被磷酸化 。正常 时 ， h sl 在动物体 内存 在活性和无活性两种形式 ， 活性 的 h sl催化甘油三酷水解 为甘 油二酷和 非酷化脂肪 酸 。h sl的活性受磷酸化或去磷酸化作用 调控1 15 ，当无 活性型受 到 ca m p一 依赖性 蛋 白激 酶 的催化 而被 a tp 磷酸化后 ，就转变 为活性型 ; 而活性型 的则可通 过作用于脂肪酶 的磷酸脂酶去磷酸化而失去活性 。h sl 有 一个 区别于其它脂肪 酶 的特 点 ，它水解 t g 、胆 固醇酷底物 的活性受脂解激 素介 导 的可逆 的磷酸化 作用调控 ，但对 d g 、单酞基甘 油的水解活性不受磷酸化 作用影响。h sl se卜 563 (位 点1) 1 20和ser一 565 (位 点2 ) 两个丝氨酸残基