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1、脂联素——养猪、肿瘤和减肥脂联素介绍近年来的研究发现,曾经被认为是“能量仓库”的脂肪组织其实也是一个重要的内分泌器官。脂肪组织可以分泌出肿瘤坏死因子α、瘦素、抵抗素、脂联素、内脏脂肪素等细胞因子和激素。这些物质具有调节机体新陈代谢和炎症、免疫应答等生命活动的重要功能。吴健雄学院2015.10.21脂联素介绍脂联素(adiponectin)就是脂肪细胞分泌的一种脂肪细胞因子,是迄今发现的唯一与肥胖呈负相关的脂肪细胞特异性蛋白。近几年的研究发现,脂联素具有直接抗糖尿病、抗动脉粥样硬化、抗炎和抗血管形成的
2、特性。吴健雄学院2015.10.21脂联素的发现脂联素是由4个研究小组分别用不同的方法独立鉴定出来的。Scherer等(1995)用随机测序cDNA文库方式识别了鼠脂肪细胞因子特殊蛋白,因其与补体C1q有很近的同源性,且相对分子质量为30*103Da,故命名为脂肪细胞补体相关蛋白(ACRP30);Hu等(1996)用mRNA差异显示技术从鼠脂肪中分离并克隆出该基因,命名为AdipoQ;吴健雄学院2015.10.21脂联素的发现Maeda等(1996)从人脂肪组织cDNA文库中随机测序出ACRP30及
3、AdipoQ的类似物,因其与胶原质Ⅹ、Ⅷ和补体因子C1q有高度相似,并且在脂肪组织中基因转录产物最丰富,故称为apM1;Nakano等(1996)用明胶亲和层析分离人血浆蛋白时发现了该蛋白质,故命名为明胶结合蛋白(GBP28);Arita等(1999)将apM1基因产物命名为脂联素。吴健雄学院2015.10.21脂联素结构人类脂联素由244个氨基酸组成(鼠为247个),翻译后修饰为8种不同的同源蛋白,经胰蛋白酶裂解后得到球形结构域,其活性远远大于脂联素,而且与Clq和TNF-α家族具有结构同源性。吴
4、健雄学院2015.10.21图1人与鼠的脂联素结构脂联素结构脂联素通过3个球形结构域单体连接成三聚体,4-6个三聚体通过胶原结构域链接形成低聚体或者高级结构,其在血浆内的浓度为5-30μg/ml,有全长和球形两种循环形式。吴健雄学院2015.10.21图2脂联素的三聚体和低聚体脂联素含量在人群中的差异人类脂联素mRNA在胚胎发育的中晚期开始表达,起缘于中胚层和外胚层。分娩时脐带血中脂联素水平(11.7-35.7μg/ml)明显高于年长儿和成年人。脂联素的表达和分泌总体来说是女性(11.7μg/ml)
5、高于男性(7.9μg/ml)。吴健雄学院2015.10.21脂联素含量在人群中的差异新生儿血清脂联素水平与出生体重及头围呈正相关,儿童青春发育前血清脂联素水平并无明显的性别差异,到了青春发育期则与成年人相似。女童血清脂联素水平明显高于男童,男童脂联素水平呈V字型,在10-12岁时达到低谷,这可能与青春期性激素水平有关。吴健雄学院2015.10.21脂联素受体Yamauchi等(2003)首次克隆出人类和小鼠脂联素受体,发现高度保守的脂联素受体(AdipoR)有两种构成:AdipoR1和AdipoR2
6、,并发现人和鼠AdipoR1基因有96.8%的同源性,AdipoR2基因有95.2%的同源性,AdipoR1和AdipoR2结构高度相关,两者有66.7%的同源性。吴健雄学院2015.10.21图3脂联素受体结构脂联素受体人体多种组织细胞表面均有脂联素受体的分布和表达,AdipoR1主要表达在骨骼肌细胞,对脂联素的球状结构域具有高亲和力,但对全长脂联素亲和力低,而AdipoR2主要表达在肝细胞,对两者具有中等亲和力。吴健雄学院2015.10.21脂联素受体内皮细胞、单核细胞、胰岛B细胞、巨噬细胞和受
7、损血管内皮细胞等均有AdipoR的表达。大动脉内皮细胞和胰岛B细胞同时表达AdipoR1和AdipoR2两种受体,但是优先表达AdipoR1的mRNA。吴健雄学院2015.10.21图4两种脂联素受体的立体图脂联素的编码基因脂联素的基因由apM1编码,不同种属其基因位点不同,在人类定位于3q27染色体,全长约16kb。apM1基因由3个外显子(从18bp到4277bp)和2个内含子(0.8kb和12kb)构成。吴健雄学院2015.10.21脂联素的表达在人、猴子、小鼠中研究结果发现,脂肪组织脂联素基
8、因表达量和血浆脂联素水平随脂肪过度沉积而下降,随体重下降而上升。体内脂联素表达与脂肪沉积密切相关,但是两者之间如何调控的机理还不清楚。吴健雄学院2015.10.21脂联素的表达调节脂联素在脂肪细胞表达的因素有生脂转录因子过氧化物酶增殖激活受体-γ,激动剂(TZD)、β-肾上腺能受体、第2信使cAMP、IL-6、IGF-I及皮质激素等。此外,影响脂联素基因表达的还有生长激素、睾酮、内皮素-1及儿茶酚胺等。吴健雄学院2015.10.21脂联素的表达TZD可刺激脂联素基因表