【目的】探究环指蛋白20(ring finger protein 20,RNF20)对小鼠性腺脂肪组织(gonadal white adipose tissues,gWAT)及3T3-L1脂肪细胞中支链氨基酸(branched-chain amino acids,BCAAs)代谢的影响及调控机制。【方法】以雄性脂肪特异性Rn...【目的】探究环指蛋白20(ring finger protein 20,RNF20)对小鼠性腺脂肪组织(gonadal white adipose tissues,gWAT)及3T3-L1脂肪细胞中支链氨基酸(branched-chain amino acids,BCAAs)代谢的影响及调控机制。【方法】以雄性脂肪特异性Rnf20基因敲除小鼠(Rnf20^(flox/flox);adiponectin-Cre^(+),ASKO)及同窝野生型小鼠(Rnf20^(flox/flox);adiponectin-Cre^(-),WT)为研究对象,通过靶向代谢组学检测小鼠gWAT和血清中BCAAs含量,结合实时荧光定量PCR分析gWAT、肝脏及腓肠肌中BCAAs分解代谢基因(Bcat2、Bckdha等)的表达情况。利用siRNA干扰3T3-L1前体脂肪细胞内源性Rnf20基因表达,并诱导细胞成脂分化,通过油红O染色评估siRNF20(干扰组)和siNC(对照组)细胞的成脂分化效率,检测成脂分化标志基因、脂肪水解基因及BCAAs分解代谢基因的表达情况以及脂肪细胞培养基中BCAAs的含量。【结果】与WT小鼠相比,ASKO小鼠gWAT中BCAAs(亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸)含量均极显著升高(P<0.01),且BCAAs分解代谢相关基因Bcat2、Acad5、Ehhand、Hibch表达量显著或极显著降低(P<0.05;P<0.01);而血清中BCAAs含量及肝脏、腓肠肌中BCAAs分解代谢相关基因表达量均无显著变化(P>0.05)。与siNC组相比,体外敲除Rnf20基因可抑制3T3-L1细胞成脂分化,其中成脂标志基因Pparγ表达量显著降低(P<0.05),脂肪水解基因Adrb3表达量极显著升高(P<0.01);成熟脂肪细胞中BCAAs分解代谢关键基因Bcat2、Bckdha表达量随Rnf20基因敲除而降低,且siRNF20组培养基中BCAAs含量极显著升高(P<0.01)。【结论】脂肪细胞Rnf20基因通过转录调控BCAAs分解代谢关键基因(Bcat2、Bckdha),维持细胞内BCAAs稳态;敲除Rnf20基因可抑制BCAAs分解代谢,导致BCAAs在脂肪组织内累积。研究结果为深入探究Rnf20基因功能提供了新的方向,为大动物脂肪沉积性状研究提供了新的基因素材。展开更多
目的:高脂饮食是认知功能障碍的危险因素,然而其潜在的生物学机制尚未明晰。方法:将24只雄性3月龄C57BL/6J小鼠随机分为对照组和高脂组,对照组给予正常饲料,高脂组给予高脂饲料(脂肪供能比46%)。喂养12周,采用葡萄糖耐量试验(GTT)评价...目的:高脂饮食是认知功能障碍的危险因素,然而其潜在的生物学机制尚未明晰。方法:将24只雄性3月龄C57BL/6J小鼠随机分为对照组和高脂组,对照组给予正常饲料,高脂组给予高脂饲料(脂肪供能比46%)。喂养12周,采用葡萄糖耐量试验(GTT)评价小鼠胰岛素敏感性,Morris水迷宫评估小鼠的认知功能。实验结束后处死小鼠,收集血清、结肠内容物和脑组织。检测血清胰岛素、葡萄糖浓度,计算胰岛素抵抗指数。观察海马齿状回神经元核抗原(NeuN)蛋白表达,检测血清3种支链氨基酸(BCAAs)水平,分析小鼠肠道菌群变化,并将差异细菌与血清BCAAs进行关联分析。结果:喂养12周,与对照组小鼠相比,高脂组小鼠体质量(31.6 g vs 37.5 g,P<0.001)、体脂率(3.2%vs 5.8%,P<0.001)、GTT血糖曲线下面积显著增加(1440 mmol/L·min vs 1841 mmol/L·min,P<0.05),血清异亮氨酸(高脂组为对照组的1.27倍,P<0.05)及总BCAAs(高脂组为对照组的1.16倍,P<0.05)水平显著升高;高脂组小鼠海马齿状回NeuN阳性反应区荧光强度显著降低(27 vs12,P<0.01);高脂组小鼠Morris水迷宫空间探索实验中,穿越平台和目标象限次数显著降低,并且与血清异亮氨酸和总BCAAs水平呈负相关。此外,高脂组小鼠肠道菌群组成与对照组显著不同;小鼠肠道菌群代谢功能预测分析显示,与对照组相比,高脂组BCAAs生物降解相关微生物通路显著增加。Spearman相关分析表明,微小杆菌属与异亮氨酸水平呈负相关(P=0.01),布劳特氏菌属和厌氧杆状菌属与异亮氨酸水平呈正相关(P值分别为0.00和0.03)。结论:高脂饮食诱导认知功能障碍,可能与其介导肠道菌群紊乱引起BCAAs水平升高有关。展开更多
文摘【目的】探究环指蛋白20(ring finger protein 20,RNF20)对小鼠性腺脂肪组织(gonadal white adipose tissues,gWAT)及3T3-L1脂肪细胞中支链氨基酸(branched-chain amino acids,BCAAs)代谢的影响及调控机制。【方法】以雄性脂肪特异性Rnf20基因敲除小鼠(Rnf20^(flox/flox);adiponectin-Cre^(+),ASKO)及同窝野生型小鼠(Rnf20^(flox/flox);adiponectin-Cre^(-),WT)为研究对象,通过靶向代谢组学检测小鼠gWAT和血清中BCAAs含量,结合实时荧光定量PCR分析gWAT、肝脏及腓肠肌中BCAAs分解代谢基因(Bcat2、Bckdha等)的表达情况。利用siRNA干扰3T3-L1前体脂肪细胞内源性Rnf20基因表达,并诱导细胞成脂分化,通过油红O染色评估siRNF20(干扰组)和siNC(对照组)细胞的成脂分化效率,检测成脂分化标志基因、脂肪水解基因及BCAAs分解代谢基因的表达情况以及脂肪细胞培养基中BCAAs的含量。【结果】与WT小鼠相比,ASKO小鼠gWAT中BCAAs(亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸)含量均极显著升高(P<0.01),且BCAAs分解代谢相关基因Bcat2、Acad5、Ehhand、Hibch表达量显著或极显著降低(P<0.05;P<0.01);而血清中BCAAs含量及肝脏、腓肠肌中BCAAs分解代谢相关基因表达量均无显著变化(P>0.05)。与siNC组相比,体外敲除Rnf20基因可抑制3T3-L1细胞成脂分化,其中成脂标志基因Pparγ表达量显著降低(P<0.05),脂肪水解基因Adrb3表达量极显著升高(P<0.01);成熟脂肪细胞中BCAAs分解代谢关键基因Bcat2、Bckdha表达量随Rnf20基因敲除而降低,且siRNF20组培养基中BCAAs含量极显著升高(P<0.01)。【结论】脂肪细胞Rnf20基因通过转录调控BCAAs分解代谢关键基因(Bcat2、Bckdha),维持细胞内BCAAs稳态;敲除Rnf20基因可抑制BCAAs分解代谢,导致BCAAs在脂肪组织内累积。研究结果为深入探究Rnf20基因功能提供了新的方向,为大动物脂肪沉积性状研究提供了新的基因素材。
文摘目的:高脂饮食是认知功能障碍的危险因素,然而其潜在的生物学机制尚未明晰。方法:将24只雄性3月龄C57BL/6J小鼠随机分为对照组和高脂组,对照组给予正常饲料,高脂组给予高脂饲料(脂肪供能比46%)。喂养12周,采用葡萄糖耐量试验(GTT)评价小鼠胰岛素敏感性,Morris水迷宫评估小鼠的认知功能。实验结束后处死小鼠,收集血清、结肠内容物和脑组织。检测血清胰岛素、葡萄糖浓度,计算胰岛素抵抗指数。观察海马齿状回神经元核抗原(NeuN)蛋白表达,检测血清3种支链氨基酸(BCAAs)水平,分析小鼠肠道菌群变化,并将差异细菌与血清BCAAs进行关联分析。结果:喂养12周,与对照组小鼠相比,高脂组小鼠体质量(31.6 g vs 37.5 g,P<0.001)、体脂率(3.2%vs 5.8%,P<0.001)、GTT血糖曲线下面积显著增加(1440 mmol/L·min vs 1841 mmol/L·min,P<0.05),血清异亮氨酸(高脂组为对照组的1.27倍,P<0.05)及总BCAAs(高脂组为对照组的1.16倍,P<0.05)水平显著升高;高脂组小鼠海马齿状回NeuN阳性反应区荧光强度显著降低(27 vs12,P<0.01);高脂组小鼠Morris水迷宫空间探索实验中,穿越平台和目标象限次数显著降低,并且与血清异亮氨酸和总BCAAs水平呈负相关。此外,高脂组小鼠肠道菌群组成与对照组显著不同;小鼠肠道菌群代谢功能预测分析显示,与对照组相比,高脂组BCAAs生物降解相关微生物通路显著增加。Spearman相关分析表明,微小杆菌属与异亮氨酸水平呈负相关(P=0.01),布劳特氏菌属和厌氧杆状菌属与异亮氨酸水平呈正相关(P值分别为0.00和0.03)。结论:高脂饮食诱导认知功能障碍,可能与其介导肠道菌群紊乱引起BCAAs水平升高有关。
