1.研究问题的由来
随着人们生活水平的不断提高,肥胖及其相关疾病的发病率逐年上升,由此而导致的家庭及社会负担亦不断加重。肥胖不仅影响个人的美观, 还会使人承受巨大的心理负担,让人感到自卑,影响心理的健康发展,此外,肥胖还会伴随各种疾病,如高血压、高血脂、糖尿病、动脉粥样硬化、脂质代谢紊乱等等。大量研究表明,银杏内酯具有很好的降脂减肥效果, 能够显著降低高血脂大鼠的体质量、血清总胆固醇、血清甘油三酯、动脉粥样系数等等。而脂肪组织的成分之一即前脂肪细胞具有分化的潜能, 可能会导致成熟脂肪细胞的数量增多,进而促进肥胖的形成。以此为前提,如能通过一定的方法抑制前脂肪细胞分化, 对于预防或治疗肥胖具有一定的实际意义。本实验中研究银杏内酯对前脂肪细胞增殖分化的影响,探讨其在预防或治疗肥胖方面的功效, 以期为开发利用银杏内酯提供理论依据。脂肪细胞代谢及功能异常是导致肥胖的核心机制之一[1]。目前,有关脂肪细胞代谢及功能的研究已成为热点。在体外实验中,脂肪细胞是研究脂肪相关问题的基本工具。3T3-L1 前脂肪细胞系是建立成熟脂肪细胞模型最为常用的细胞系之一,但经典的脂肪细胞诱导方案存在转化率低、转化不均匀等问题。近年来,诸多学者通过改变诱导剂作用时间、增加新的诱导药物等方法,即改良诱导法,进行脂肪细胞模型的建立[1]。
脂肪细胞分化是脂肪间充质干细胞(AMSCs)在各种因素的作用下,经过脂肪母细胞、前体脂肪细胞和不成熟的脂肪细胞3个阶段后,逐渐分化形成成熟的脂肪细胞的过程[2]。在脂肪细胞分化和脂肪代谢过程中,许多转录因子参与调控,与成脂肪相关的基因在这些转录因子的作用下经过一系列顺序表达,从而实现脂肪的积累和形态上的改变,因此,转录因子的表达和其活性的变化决定了AMSCs向脂肪细胞分化的过程。
2脂肪细胞发育
2.1脂肪细胞分类
脂肪是为机体提供和储存能量以及调控血脂动态平衡的重要组织。在物种组织器官功能进化的过程中,当食物中的能量在满足其他组织器官的生长发育时,多余的能量以脂肪组织的形式储存。但过多的脂肪沉积常导致一系列疾病如糖尿病和心血管疾病等发生。脂肪组织中的脂肪细胞分为两类,白色脂肪细胞和棕色脂肪细胞,白色脂肪组织主要的功能是储存脂肪,当机体需要时,激素敏感脂肪酶水解甘油三酷为自由脂肪酸和甘油,并将它们释放入血液、运输到其他组织供能。棕色脂肪组织的主要功能是代谢脂肪酸来产生热量,因此棕色脂肪细胞中含有大量线粒体,通过解藕连蛋白1(UCP-1)进行呼吸产热。UCP-1使葡萄糖和脂肪酸在线粒体分解产生的能量只能转化为热能,不能转化为ATP为机体直接供能。此外脂肪细胞还具有内分泌的功能,能分泌脂肪因子如肿瘤坏死因子、瘦素、抵抗素、视黄醇结合蛋白4和脂联素等调节身体的动态平衡[10、12]。由于棕色脂肪组织和白色脂肪组织的功能不同,棕色脂肪组织和白色脂肪组织之间的失衡可以引起肥胖的产生。研究表明棕色脂肪细胞主要存在于婴儿期,在成年后相对较少。一些小动物为了保持体温,棕色组织细胞成年时含量也很多。棕色脂肪细胞和白色脂肪细胞的相对量受遗传、营养、性别、年龄等的影响。最近报道人类脂肪组织分离出的棕色脂肪细胞具有代谢活性,影响棕色脂肪细胞的活性可能为治疗肥胖和脂肪相关疾病提供潜在的治疗方案,对调控白色脂肪组织和棕色脂肪组织发育的不同通路的研究提供了一些治疗代谢疾病的候选基因。
2.2脂肪细胞的来源
脂肪间充质干细胞( adipose mesenchymal stem cells,AMSCs) 是一类起源于脂肪组织并具有多项分化潜能的干细胞,胚胎早期主要由中胚层中的多能干细胞分化,终止于成熟的脂肪细胞[2]。脂肪组织不仅在维持机体能量代谢和稳态上发挥重要作用,同时也是重要的内分泌器官。脂肪组织、肌肉和骨骼都起源于骨髓间充质细胞(MSC),脂肪细胞发育过程中的一个中间环节是脂肪细胞前体,有报道发现白色脂肪细胞的前体能发育成白色脂肪细胞,并进一步分化成棕色脂肪细胞。在冷应激或者肾上腺素刺激时,在白色脂肪组织中也能够检测到棕色脂肪细胞。研究报道白色脂肪前体细胞和棕色脂肪前体细胞的来源是不同的[10]。
3.脂肪代谢
