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1 国际流行病学传染病学杂志 年 月第 卷第 期!"# $ % &' "# " 论著 水甘油通道蛋白 ( 在女性绝经后肝细胞脂肪变性中的作用 朱晶舒静傅晓华 杭州 浙江省人民医院 杭州医学院附属人民医院 生殖内分泌科通信作者 傅晓华!7#<$ 95 = %"! &. ( >%!7? '' ( 5 摘要 目的了解水甘油通道蛋白 ()*+( 在绝经后肝细胞脂肪变性中的调控作用 方法建立绝经小鼠模型和油酸诱导的, - 脂肪变性模型, 染色和油红. 染色法分别观察小鼠肝组织切片和, - 细胞脂肪变性程度 /+01 法和 ' 印迹法检测小鼠肝组织切片中 )*+( 肝细胞内成脂关键酶的!1 ) 及蛋白水平 检测, - 肝细胞中 )*+( 的!1 ) 及蛋白水平 结果去势动物模型的低雌激素状态和对照组相比 引起明显肝细胞脂肪变性 脂质合成关键酶乙酰 0") 羧化酶 )00 脂肪酸合成酶 ) 甘油 磷酸酰基转移酶 -+) 及 磷酸甘油醛脱氢酶 -)+&, 表达上调 )*+(!1 ) 及蛋白水平表达下调 差异均有统计学意义 均 2 而补充雌激素可降低上述酶的表达 同时 )*+(!1 ) 及蛋白水平表达上调 均 2 建立油酸诱导的, - 脂肪变性肝细胞模型发现 补充雌激素可减少脂质沉积 )*+(!1 ) 水平及蛋白水平相对值分别为 和 ( 较对照组均明显改善 而转染 )*+( '1 ) 后该效应减弱 )*+(!1 ) 水平及蛋白水平相对值分别为 和 均低于对照组 差异具有统计学意义 2 进一步添加雌激素后 )*+(!1 ) 水平及蛋白水平的相对值分别为 和 均优于对照组 差异有统计学意义 2 结论 )*+( 可能在雌激素调节肝细胞甘油三酯合成通路中发挥作用 关键词 肝细胞 水甘油通道蛋白 雌激素 脂肪变性基金项目 浙江省医药卫生科技项目 34) 34)5 浙江省自然科学基金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

2 国际流行病学传染病学杂志 年 月第 卷第 期!"# $ % &' "# ". ( ) "%* ' +, )-#*% "". ' "- / ) "'' 01 ) - " %)# %)# /% % ) %1 "#"-* " % ) - " %)# ) )# /% % 4" ) " 56( 56( 绝经是女性必然经历的生理过程 在此阶段雌激素水平呈波动性下降 机体代谢紊乱明显加速 致非酒精性脂肪性肝病 +45& 型糖尿病以及 心血管疾病等慢性病高发 肝脏是雌激素作用的主要靶器官之一 肝脏的病理改变如脂肪变性等 除导致肝脏局部病变如肝硬化外 还被认为是糖尿 病 心血管疾病的独立风险因子 因此探索雌激素改变对肝细胞脂肪变性的影响及调控机制 对于预防绝经相关代谢性疾病具有重要的意义 水通道蛋白是一类存在于多种细胞细胞膜上用来运输水分子的跨膜蛋白 在哺乳动物中已发现了 种亚 型 水甘油通道蛋白 +6 ' 是其中的一种亚家族 包括 和 +6 除了运输水分子外 还可以运输甘油和尿素等小分子物质 其中 +6. 是调控脂肪细胞甘油三酯运输的主要通道 其表达异常已被证实可导致脂肪细胞内甘油三酯 7.8 浓度持续增加相关 动物模型提示 +6. 也可在 大鼠肝细胞质膜表达 本研究试图建立动物模型及细胞实验 探讨 +6. 在雌激素调控肝细胞脂肪变性中的作用 报道如下 材料与方法一 实验材料 动物与肝细胞系 9.:;5 雌鼠 周龄 体重 - 有正常动情周期 购自上海斯莱克实验动物有限公司 7 许可证号 /9 沪. 8 清洁级标准饲养 饲养湿度约 室温保持在. ( 肝细胞系购自上海寰荣生物科技有限公司 编号 + 99 (; 仪器和试剂仪器 " ) % ## 电泳仪 美国 ; +& 公司 /3 电转仪 大连竞迈科技有限公司 酶标仪 芬兰雷勃公司!) 移液器 美国吉尔 森公司 ( 水浴锅 美国 5 %) 公司 ) " 成像系统 上海天能科技有限公司 95 / / 光学显微镜 日本尼康公司 +;. 扩增仪 美国 +; 公司 试剂 他莫昔芬 + 皮下缓释剂及. 雌二醇 皮下缓释剂 美国 + 公司 +6. 抗体 脂肪酸合成酶 4+/ 抗体 甘油 磷酸酰基转移酶 + 抗体及 磷酸甘油醛脱氢酶 + &( 抗体 英国 +<%)! 公司 乙酰 9"+ 羧化酶 +99 抗体 美国 9/ 公司 携带靶向 +6. 基因的 ' + 慢病毒载体 '+6. 序列 和空白对照 ' + 上海吉玛制药技术有限公司 5" 转染试剂 培养基 0 5 试剂盒 /2; 9 )' = 荧光定量试剂盒 / '% 反转录酶 美国 1!" 4'1 /% $% 公司 ;9+ 试剂盒 南京建成生物工程研究所 蛋白裂解液 北京索莱宝科技有限公司 油酸及 牛血清白蛋白溶液 美国 /-!) +# %1 公司 二 小鼠实验 模型制备取 只小鼠随机分为 组 每组 只 其中 假手术组 /1)! 组 小鼠腹腔注入 戊巴比妥钠麻醉!5: - 打开腹腔暴露卵巢不做处理 随即关腹 假手术 > 雌激素拮抗剂 + 皮下缓释剂包埋组 /1)!? + 组 小鼠麻醉后行假手术 皮下埋植 + 缓释剂!- 释放 双侧卵巢切除组 组 小鼠麻醉后行双侧卵巢切除术 双侧卵巢切除?. 皮下缓释剂包埋组? 组 小鼠行双侧卵巢切除术后 皮下埋植. 缓释剂!- 释放 分组后予高脂饮食 脂肪 周后处死取肝脏组织 多聚甲醛固定后行 ( 染色 肝组织样本观察 ( 染色观察小鼠肝组织切片脂肪变性程度

3 国际流行病学传染病学杂志 年 月第 卷第 期!"# $ % &' "# " 表,-. 引物及其序列 引物 引物序列 片段大小 < /0,1 = / -/-- >. > --/--/--/ -- > /-- > - --/ - // - / - >. > / ---/-- - /-//-- > / > / -//- // >. > /// -/--/ -/-/ / >,/ > -/ --/ / -/ - >. > -/ /- - >,/& > / -/- --/---/ // >. > --/- /- /-/-/ > ) /0,1 >/- /--/ / //-//->. >---//--/ -// // > /-- > -/ / ---//- - - >. > / ---/ -/ --/-/ - > ) / > --// // // / >. > - / >,/ > - - -/- -/ - - >. > /-/ / - > ),/& > -/---/ /-- >. > --/--/--- - / > 注 /0,1 水甘油通道蛋白 1/-- 脂质合成关键酶乙酰 -"/ 羧化酶 / 脂肪酸合成酶,/ 甘油 磷酸酰基转移酶 /,& 磷酸甘油醛脱氢酶 上游引物. 下游引物 ()* 以弥漫性肝细胞大泡性脂肪变为结果判断标准 +,-. 法检测 /0,1 及成脂关键酶 包括 /-- /,/ /,&!. / 水平 用 "# 试剂盒提取肝组织总. / 逆转录合成 %& /+,-. 采用 试剂盒 用 /31,-. 仪扩增 引物序列见表 /,& 作为内参,-. 扩增条件为 )! 个循环 ) ' ' 共 个循环 -+ 方法计算基因相对表达量 每组实验重复 次 5 ' 印迹法检测 /0,1 及成脂关键酶蛋白水平 取约 6 肝组织 研磨成粉后加入蛋白裂解液提取总蛋白 3-/ 试剂盒进行蛋白质样品的定量 蛋白分离采用 7 的 &,/ 胶 电泳结束后将蛋白转移到 - 膜上 7 脱脂奶粉封闭后一抗 孵育过夜 加入二抗室温封闭 8 洗膜后 -9 化学发光法检测 条带灰度值采用!:6 软件分析 /,& 作为内参 三 肝细胞脂肪变性试验 模型制备 肝细胞随机分为 组处理 高脂肝细胞 '. / 空白对照组 ' - 组 将 9 - '. / 约!"# 溶于 9 ; 4 4 无血清培养基中 9 9" 溶于 9 ; 4 4 无血清培养基中! 后两者混合室温静置! 转染复合物形成后加入培养皿中进行细胞转染 转染 8 后加入油酸!"# 9 再次等待 8 后 7 多聚甲醛固定 用油红 ; 溶液染色 高脂肝细胞 '. / 空白对照加雌激素组 ' - 组 ' - 组 加入油酸后 继续加入!"# 9 牛血清白蛋白溶液后固定 染色 高脂肝细胞 '/0,1 转染组 '/0,1 组 将 9 /0,1 '. / 约!"# 溶于 9 ;!! 无血清培养基中 9 9" 溶于 9 ; 4 4 无血清培养基中! 后两者混合室温静置! 后续处理方法同 ' - 组 高脂肝细胞 '/0,1 转染加雌激素组 '/0,1 组 '/0,1 组加入油酸后继续加入!"# 9 牛血清白蛋白溶液后固定 染色 肝细胞指标观察光学显微镜下观察肝细胞 油红 ; 染色显示肝细胞脂肪变性程度 结果判定标准 以细胞质内出 ( * 现橘红色的脂滴为脂肪变性细胞 +,-. 和 5 ' 印迹法检测肝细胞 /0,1!. / 和蛋白水平表达的变化 处理方法参考前述操作 四 统计学分析采用, 软件进行统计分析 实验数据组间比较采用单因素方差分析 多组间比较采用 : ' 检验校正 统计检验水平 双侧 为差异有统计学意义 结果一 小鼠模型试验结果 肝组织切片脂肪变性程度 染色观察肝组织切片发现 与 8:! 组和 ; 组相比 ; 组和 8:! /4 组内脂肪含量明显增加 可见外源性雌激素补充可明显降低 ; 组小鼠肝组织内脂质沉积 见图

4 国际流行病学传染病学杂志 年 月第 卷第 期!"# $ % &' "# " 5 )*+! )*+!-.(/ 1 1 (4 ( & (, 注 )*+! 组 假手术组 )*+!-.(/ 组 假手术 - 雌激素拮抗剂他莫昔芬皮下缓释包埋剂组 1 组 双侧卵巢切除组 1 - 组 双侧卵巢切除 - 雌二醇缓释皮下包埋剂组 (4 水甘油通道蛋白 ( & 磷酸甘油醛脱氨酶 内参 图 组小鼠肝细胞 (4 蛋白表达水平 0 & 注 ( 假手术组 )*+! 组, 假手术 - 雌激素拮抗剂他莫昔芬皮下缓释包埋剂组 )*+!-.(/ 组 0 双侧卵巢切除组 1 组 & 双侧卵巢切除 - 雌二醇缓释皮下包埋剂组 1 - 组 图 组小鼠肝组织切片 染色 成脂关键酶的表达 组间成脂关键酶 (00 () 以及 (.!2 ( 及蛋白水平表达 差异均有统计学意义 均 3 其中与 )*+! 组相比 1 组和 )*+!-.(/ 组中 (00 () 以及 (.!2 ( 及蛋白水平均增加 差异有统计学意义 均 而补充外源性雌激素可显著降低这些关键酶的基因表达 均 3 见表 (4 的表达比较 组间 (4!2 ( 及蛋白水平表达 差异均有统计学意义 5 和 均 3 与 )*+! 组相比 )*+!-.(/ 组和 1 组中 (4!2 ( 水平及蛋白表达水平均明显降低 均 补充外源性雌激素后 (4 表达明显增加 均 3 见表 及图 提示 (4 与去势手 术诱导的肝细胞脂肪变性之间存在相关性 二 肝细胞模型试验结果为进一步验证雌激素和 (4 在体外肝细胞脂肪变性中的作用 建立 1( 诱导的 肝细胞脂肪变性模型 体外细胞模型分为 组 ' 0 组 - ' 0 组 '(4 组 -'(4 组 组间比较 (4!2 ( 及蛋白水平表达 差异均有统计学意义 和 均 其中与 ' 0 组相比 -' 0 组 (4!2 ( 水平及蛋白水平均明显升高 差异有统计学意义 均 3 而 '(4 转染后 (4!2 ( 水平及蛋白水平均显著降低 均 进一步补充雌激素后 -'(4 组 (4!2 ( 水平及蛋白水平均明显改善 差异有统计学意义 均 3 见表 及图 1( 诱导 * 后 ' 0 组 细胞胞浆中脂滴增加 雌激素补充后脂滴数量明显减少 而 '(4 转染可减弱雌激素的保护作用 见图 以上数据表明雌激素补充对肝细胞的保护作用可能部分通过增加 (4 的表达 表 小鼠肝组织成脂关键酶及 (4 的!2 ( 及蛋白表达水平差异 6 组别 (00 () (.!2 ( 蛋白!2 ( 蛋白!2 ( 蛋白 )*+! 组 )*+!-.(/ 组 组 组 % % 5 % 值 值 5 + (4!2 (!2 ( 蛋白 % 7 5 注 (4 水甘油通道蛋白 (00 脂质合成关键酶乙酰 0"( 羧化酶 () 脂肪酸合成酶 (. 甘油 磷酸酰基转移酶 )*+! 组 假手术组 )*+!-.(/ 组 假手术 - 雌激素拮抗剂他莫昔芬皮下缓释包埋剂组 1 组 双侧卵巢切除组 1 - 组 双侧卵巢切除 - 雌二醇缓释皮下包埋剂组 与 )*+! 组比较 与 1 组比较 % 8 3

5 4 国际流行病学传染病学杂志 年 月第 卷第 期!"# $ % &' "# " 组别 表 组 5 细胞间 -324!+ - 及蛋白表达差异!+ - 水平 蛋白水平 ' 组 4 '-324 组 ' 组 4 6 '-324 组 % 值 值 7 7 注 -324 水甘油通道蛋白 4' 组 高脂肝细胞 '+ - 空白对照组 ' 组 高脂肝细胞 '+ - 空白对照加雌激素组 '-324 组 高脂肝细胞 '-324 转染组 '-324 组 高脂肝细胞 '-324 转染加雌激素组 与 ' 组比较 与 '-324 组比较 % ' '+ - '-324 '-324 大学对多种族人群开展了性激素 营养与糖脂代谢性疾病的研究 利用 *+ 及 &,- 等仪器对脂肪进行精确构建 结果发现绝经是女性脂肪含量改变的重要决定因素 绝经后女性脂肪含量明显高于相同年龄及.* 的绝经前女性 而在围绝经期雌激素改变的早期首先出现的是脂肪分布的异常 脂肪积聚于肝脏等内脏器官 并且这种变化独立于全身脂质的增加 与代谢综合征和糖尿病等发生密切相关 人群前瞻性研究进一步表明 围绝经期肝脏发生的 ( ) 病理改变独立并且早于全身的变化出现 本研究基于小鼠模型发现 双侧卵巢切除小鼠肝组织切片脂肪含量明显增加 而外源性雌激素补充可明显降低小鼠肝组织内脂质沉积 而对肝组织内成脂关键 酶表达的检测发现 /, 组和 01! -* 组中 -2&5 注 -324 水甘油通道蛋白 4' 组 高脂肝细胞 '+ - 空白对照组 ' 组 高脂肝细胞 '+ - 空白对照加雌激素组 '-324 组 高脂肝细胞 '-324 转染组 '-324 组 高脂肝细胞 '-324 转染加雌激素组 -324 水甘油通道蛋白 4-2&59 磷酸甘油醛脱氢酶 内参 - -0 以及 2-!+ - 及蛋白水平均增加 而补充外源性雌激素 可显著降低这些关键酶的基因表达 人群和动物实验均证明 -324 表达异常时 可导致脂肪细胞内甘油浓度持续增加 甘油三酯合成 ( ) 增强 肥胖发生 但是 -324 是否参与雌激素对 图 组 5 细胞 -324 蛋白表达水平 -. 肝细胞脂质代谢的调控目前未见报道 本研究发现 与 01! 组相比 01! -* 组和 /, 组中 -324!+ - 水平及蛋白表达水平均明显降低 补充外源性雌激素后 -324 表达明显增加 提示 -324 与去势手术诱导的肝细胞脂肪变性之间存在相关性 为进一步验证 -324 的作用 我们构建油酸诱导的 5 细胞模型 研究发现补充雌激素后脂滴数量明显减少 可有效降低肝细胞脂肪变性程度 & 但该保护作用可被 -324 '+ - 减弱 表明雌激素 注 - 高脂肝细胞 '+ - 空白对照组 ' 组. 高脂肝细胞 '+ - 空白对照加雌激素组 ' 组 高脂肝细胞 '-324 转染组 '-324 组 & 高脂肝细胞 '-324 转染加雌激素组 '-324 组 图 组 5 细胞脂滴沉积情况 油红 / 染色 补充对肝细胞的保护作用可能部分通过增加 -324 的表达 但雌激素调节 -324 转录的具体机制需要进一步实验验证 目前国内外对于雌激素调控 ( 4) -324 在脂代谢的研究也有一些新进展 等在 讨 论 雌激素调控去势小鼠 -324 表达的研究发现 雌激素调控 -324 的表达具有组织选择性 即去势小鼠 围绝经期是女性各项生理功能发生显著变化 () 的重要时期 前期工作中 我们联合美国哥伦比亚 内脏脂肪 -324 表达降低 皮下脂肪 -324 表达无明显改变 也有研究认为绝经女性 -324 表达降低

6 国际流行病学传染病学杂志 年 月第 卷第 期!"# $ % &' "# " / 是卵泡刺激素 ()* 通过受体 ()*+ 直接下调 0 1,-./ 的表达 但现有研究主要还是集中在脂肪组织及细胞中 样本量较少 研究结果仍需进一步验证 综上所述 本研究通过建立小鼠及细胞模型试验发现 雌激素可通过影响,-./ 的表达从而影响肝细胞的脂代谢 研究结论可以解释部分绝经后脂肪肝发病率明显增高的现象 同时为补充雌激素干预绝经后脂肪肝及代谢性疾病提供新的思路 后续可探索在生物体内特异性的调节,-./ 表达对肝细胞脂代谢的影响 提出针对,-./ 的调节方案 开展进一步改善绝经后肝细胞脂代谢异常相关的临床治疗工作 参考文献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刘彦华 才丽平 林庶茹 等 大鼠肝脏水通道蛋白 / 的表达 0 1 中国组织化学与细胞化学杂志 &4 / 5 '' 8* 3. )+ # = ''" "$ > " / # ' " # "$ *' "%!' 6 36 "%!' 6 &4 / 5 '' 0;1 & < 9 " 7 ' #. "2 ''! 2! '' ' $" " #%" "#% $ 6 # ' ' 0 1 " # : ' " "# / ; 0 1 杨林辉 陈东风 油酸诱导培养肝细胞脂肪变性模型的建立 0 1 重庆医学 / ;/ &4 ;;5 '' / / 8 2 * 3 &( ' #'! "$ "%6 ' "''!" #' % 6 "# % % " 2> 2 9 /;/ &4 ;;5 '' / / 01 ( )" 2, " 8 #,''"% " "$ 2" # " 6 $! "#% '<' 3 ' "! 0 1. #% * # ; &4 /5); 01 ( ( " # # $ %%! # " ''"%! "#% '<' 6" " # $ "! # 79 3 ' # '0 1, 9 ; &4 ;5 / 01 傅晓华 裘胜春 陈正云 等 绝经特异性脂肪分布改变与代谢风险因子的关系 0 1 浙江大学学报 医学版 / &4 /5 '' ;; ( * - )3 3 8 #,''"% " "$! " ' # ' %$% $ ' " % 2 '! "#% '< $ % " ' % # )% / &4 /5 '' ;; 01." "' 2 8. # :#6% "#! "#'! # " "%6 ' $ "!.@(, # '! #!" # $"! "#% '6 "! 0 1 *"! 9 + ' &4 5' ;/; 01 * * # &6'$ % " "$,-./ # $, " # 22 "$ "'%# "'' *6" ' / ;; &4 5! 6 / 01 #"9 ## $ % 9+ #, "' '' = ''" "$ 2#6% "# % # > " / 2 ' # ' " ' 6 " 6 '0 1 3# "% "# 9 /; ; &4 5 % / 0/ # '' ' %$% $$ % ' "$ ' "2 " 2#6% "# % # > " / = ''" " % "!?!" '!" # "$! " ' 0 1 3#! % % / ; &4 5;// / ;; 01 陈露婷 水通道蛋白 / 介导的卵泡刺激素对脂肪细胞成脂作用机制研究 0&1 杭州 浙江大学 3,> " /! ' $ % " "$ $"##% # '! # 2 "!" " #"2 '' "%6 ' 0&1 * 2? " ' 6 收稿日期

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