载脂蛋白A5调节脂肪细胞内的甘油三酯代谢。

Apolipoprotein A5 regulates intracellular triglyceride metabolism in adipocytes.

作者信息Xiao-Yan Zheng, Bi-Lian Yu, Yu-Fei Xie, Shui-Ping Zhao, Chen-Lu Wu
PMID28901468
发布时间2017-11
DOI10.3892/mmr.2017.7461

实验完整度

包含细胞实验(3T3-L1和人脂肪细胞)、人组织样本检测、siRNA敲低、脉冲追踪实验等,验证了apoA5摄取、LRP1作用及对脂解和基因表达的影响,但缺乏体内动物模型和功能验证。

主要模型

3T3-L1脂肪细胞 人皮下前脂肪细胞分化的脂肪细胞 人皮下腹部脂肪组织样本

重点核对

3T3-L1脂肪细胞分化至第8天(非肥厚)和第21天(肥厚) TNF-α(3 ng/ml)处理3天诱导胰岛素抵抗 apoA5处理浓度200 ng/ml和600 ng/ml LRP1 siRNA敲低(5 nM) 脉冲追踪实验中125I标记apoA5的脉冲时间2小时,追踪时间0-24小时

摘要

先前已证明载脂蛋白A5(apoA5)可被人脂肪细胞内化,并显著降低细胞内甘油三酯含量。在本研究中,研究了不同条件下脂肪细胞对apoA5的内吞作用,以及apoA5调节细胞甘油三酯储存的潜在机制。结果表明,在人皮下腹部脂肪组织中检测到apoA5蛋白。此外,在人类肥胖脂肪组织和肥厚或胰岛素抵抗的培养脂肪细胞中,apoA5的摄取减弱。脂肪细胞中低密度脂蛋白受体蛋白1(LRP1)的敲低导致内化apoA5含量减少,表明LRP1在apoA5摄取中发挥作用。用apoA5处理脂肪细胞降低了脂滴相关蛋白如cidec和perilipin的表达。经apoA5处理的脂肪细胞表现出脂解活性和解偶联蛋白1(棕色脂肪细胞中产热的分子效应物)表达的增加。这些结果表明,apoA5诱导的脂肪细胞甘油三酯积累减少可能与脂解和能量消耗增强有关,这可能是由于cidec和perilipin表达减少所致。总之,本研究证明了apoA5在调节脂肪细胞细胞内甘油三酯代谢中的新作用。本研究结果提示apoA5可能作为治疗肥胖及其相关疾病的潜在治疗靶点。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
apoA5如何调节脂肪细胞内的甘油三酯代谢?
核心机制
apoA5通过LRP1介导的内吞进入脂肪细胞,降低脂滴相关蛋白cidec和perilipin的表达,从而增强脂解和能量消耗(UCP1表达升高),减少甘油三酯积累。
主要证据
在3T3-L1脂肪细胞中,apoA5处理降低cidec和perilipin的mRNA和蛋白水平,同时增加基础及异丙肾上腺素刺激的脂解和UCP1 mRNA表达;LRP1敲低减少apoA5摄取。
研究意义
apoA5可能成为治疗肥胖及其相关疾病的潜在治疗靶点。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

脂肪细胞分化及肥大/胰岛素抵抗模型建立

建立不同状态的脂肪细胞模型以研究apoA5摄取差异

将3T3-L1前脂肪细胞诱导分化为脂肪细胞,并培养至第21天建立肥大模型;用TNF-α处理建立胰岛素抵抗模型。

2

检测apoA5摄取及LRP1作用

验证LRP1在apoA5摄取中的作用

通过Western blot和脉冲追踪实验检测apoA5摄取;使用siRNA敲低LRP1后观察apoA5摄取变化。

3

检测apoA5对甘油三酯含量和脂滴形态的影响

评估apoA5对脂肪细胞脂质储存的影响

用apoA5处理人脂肪细胞,测定TG含量,并通过油红O染色观察脂滴形态和大小。

4

检测脂滴相关蛋白及脂解相关基因表达

探究apoA5调节TG代谢的分子机制

用RT-qPCR和Western blot检测cidec、perilipin、DGAT1/2、SCD1、HSL、ATGL、NRF1、COXIV、PGC1α、UCP1、FOXC2的表达。

5

检测脂解活性

验证apoA5对脂肪细胞脂解的影响

测定apoA5处理前后基础及异丙肾上腺素刺激的甘油释放。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM/F-12培养基Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
DMEM培养基Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
胎牛血清Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
人胰岛素Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
地塞米松Sigma-Aldrich; Merck KGaA--
3-异丁基-1-甲基黄嘌呤Sigma-Aldrich; Merck KGaA--
罗格列酮Sigma-Aldrich; Merck KGaA--
重组鼠TNF-αSigma-Aldrich; Merck KGaA--
小鼠抗人apoA5抗体Novus Biologicals, LLCNB400-139
兔抗小鼠LRP1抗体Abcamab92544
小鼠抗人cidec抗体Abcamab77115
兔抗人perilipin抗体Abcamab50291
山羊抗兔IgG抗体Biossbs-0295G
兔抗小鼠IgG抗体Biossbs-0296R
蛋白酶抑制剂Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
增强化学发光底物Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
TRIzol试剂Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
cDNA合成试剂盒Fermentas; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
SYBR-Green预混液Takara Bio Inc.--
HiPerFect转染试剂Qiagen GmbH--
Iodogen(碘化试剂)Sigma-Aldrich; Merck KGaA--
肝素Sigma-Aldrich; Merck KGaA--
甘油三酯定量试剂盒BioVision, Inc.--
甘油比色测定试剂盒BioVision, Inc.--
油红OSigma-Aldrich; Merck KGaA--
4',6-二脒基-2-苯基吲哚----
ProLong Gold防淬灭剂Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
胶原酶Gibco; Thermo Fisher Scientific, Inc.--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
脂肪细胞分化
人前脂肪细胞分化培养基配方(含Dex、IBMX、胰岛素、罗格列酮)及分化时间(12天加9天);3T3-L1分化时间(8天和21天)
阅读提示:Materials and methods, Cell culture
胰岛素抵抗模型
TNF-α浓度(3 ng/ml)和处理时间(3天)
阅读提示:Materials and methods, Cell culture
apoA5摄取检测
apoA5浓度(600 ng/ml)和处理时间(4小时);脉冲追踪实验脉冲时间(2小时)和追踪时间点(0-24小时)
阅读提示:Materials and methods, Pulse-chase experiment; Figure 2 and 3 legends
LRP1敲低
siRNA浓度(5 nM)和转染时间(48小时)
阅读提示:Materials and methods, Knockdown of LRP1 in adipocytes
TG含量和脂解测定
apoA5浓度(200 ng/ml)和处理时间(48小时);异丙肾上腺素浓度(10 μM)和处理时间(3小时)
阅读提示:Materials and methods, Measurement of intracellular TG content and glycerol release