【摘 要】
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目的:本研究计划采用转基因小鼠和电刺激C2C12细胞模型,深入研究脂滴蛋白17β-HSD11在电刺激模拟运动调控骨骼肌脂滴代谢和胰岛素抵抗的作用,并揭示其相关分子机理。探讨脂代谢调控的分子机制,为研究运动和健康之间的关系提供有价值的线索。方法:选取6只体重均匀的8周龄C57BL/6野生型雄鼠,分别注射麻醉剂,待其充分麻醉后,迅速将其各组织取出进行实时定量PCR实验,并纯化其骨骼肌,肝脏,棕色脂肪的
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（31771314）； 北京市教育委员会科技计划一般项目（KM201810029002）；
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目的:本研究计划采用转基因小鼠和电刺激C2C12细胞模型,深入研究脂滴蛋白17β-HSD11在电刺激模拟运动调控骨骼肌脂滴代谢和胰岛素抵抗的作用,并揭示其相关分子机理。探讨脂代谢调控的分子机制,为研究运动和健康之间的关系提供有价值的线索。方法:选取6只体重均匀的8周龄C57BL/6野生型雄鼠,分别注射麻醉剂,待其充分麻醉后,迅速将其各组织取出进行实时定量PCR实验,并纯化其骨骼肌,肝脏,棕色脂肪的脂滴进行Western blot实验,分析17β-HSD11的表达与定位。利用取Piggy Bac技术构建过表达17β-HSD11转基因小鼠,然后从动物房选取了同窝体重均匀,周龄相同的12只雄鼠分为野生型组（C）和转基因组（H）;记录其体重,进行糖耐量实验;再将其放入代谢笼中,收集呼吸商数据;完成后用prism软件进行数据分析。然后取小鼠各组织,制样并用Western blot和实时定量PCR实验分析17β-HSD11对脂滴相关蛋白的影响。采用甘油三酯试剂盒测量骨骼肌和血清中甘油三酯的含量。小鼠成肌细胞C2C12在六孔板中进行增殖培养,诱导分化形成成熟的多核肌管细胞后,分为6组:对照组（C）,饱和脂肪酸棕榈酸处理组（PA）,单不饱和脂肪酸油酸处理组（OA）,电刺激组（ES）,电刺激与棕榈酸共同处理组（ES+PA）,电刺激与油酸共同处理组（ES+OA）。进行40 V,2 ms,1 Hz的电刺激,500μM棕榈酸和200μM油酸的干预后,采用Western blot和实时定量PCR测定小鼠骨骼肌肌管细胞C2C12相关脂滴蛋白和p-AKT和AKT的表达水平的变化。结果:（1）17β-HSD11在各组织中m RNA水平均有所表达。（2）17β-HSD11与脂滴共定位。（3）17β-HSD11在骨骼肌脂滴的表达与在肝脏脂滴表达相比较,17β-HSD11在骨骼肌脂滴表达水平低。（4）野生型小鼠和转基因小鼠在注射完葡萄糖后各个时间点的血糖值无差异。（5）野生型小鼠呼吸熵水平显著低于转基因小鼠（P<0.05）。（6）野生型小鼠甘油三酯含量显著低于转基因小鼠（P<0.05）。（7）转基因小鼠ATGL和OXPAT表达水平显著高于野生型小鼠（P<0.05）。转基因小鼠ADRP表达水平高于野生型小鼠,转基因小鼠GLUT4表达水平低于野生型小鼠,但没有显著性。（8）PA组和OA组的ADRP、ATGL和OXPAT表达水平显著高于C组。（9）PA组p-AKT表达水平低于C组,OA组与C组p-AKT表达水平无明显差异。（10）ES组ATGL和OXPAT表达水平显著高于C组,但ADRP表达水平无明显差异;ES+PA组ADRP表达水平低于PA组,ES+OA组ADRP表达水平低于OA组,并具有时间依懒性。ES+OA组ATGL m RNA表达水平高于OA组。（11）ES+PA组p-AKT和GLUT4表达水平高于PA组。结论:（1）17β-HSD11在全身广泛表达,并定位于脂滴,在骨骼肌脂滴中表达,但相对于肝脏脂滴表达低。（2）17β-HSD11影响小鼠能量的代谢水平,使机体营养过剩,增加其甘油三酯的累积,诱发脂质异位存储;17β-HSD11影响脂滴的合成与分解并影响GLUT4表达。（3）脂肪酸通过影响脂滴表面蛋白增加小鼠骨骼肌细胞脂滴含量。棕榈酸降低p-AKT表达,引起小鼠骨骼肌C2C12细胞胰岛素抵抗;油酸对pAKT表达无影响。电刺激模拟有氧运动影响促进ATGL和OXPAT表达,减少脂质积累,增加p-AKT和GLUT4表达,改善胰岛素抵抗。
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