苯并芘通过AhR调控脂质代谢的机制研究

来源 :内蒙古医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mingdongbn
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目的:本课题采用C57BL/6小鼠和3T3L-1前脂肪细胞研究苯并芘(Benzo[a]pyrene,Ba P)对脂肪组织和脂肪细胞中脂肪生成及分解的影响以及Ba P通过多环芳烃受体(Aryl hydrocarbon receptor,Ah R)调控脂肪生成和分解的机制。方法:(1)用Ba P-玉米油溶液灌胃C57BL/6小鼠建立Ba P干扰脂质代谢模型:60只小鼠随机分为空白组、溶剂对照组、Ba P低、中、高剂量组,每组12只,普通饲料喂养12w。溶剂对照组按0.1m L/10g/d给予玉米油灌胃,Ba P低、中、高组分别灌胃0.45mg/kg/d、0.90mg/kg/d、1.80mg/kg/d的Ba P-玉米油混合溶液。造模期间测量C57BL/6小鼠每周体重变化。12w后眼眶取血检测血清中甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)以及高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)含量;尾尖取血进行葡萄糖耐量测试(GTT)和胰岛素耐受实验(ITT);取C57BL/6小鼠附睾脂肪组织,采用石蜡切片以及HE染色法观察脂肪组织结构及形态变化;取C57BL/6小鼠附睾脂肪组织及皮下脂肪组织采用q PCR法和Western Blot法检测脂肪组织中脂肪生成相关因子C/EBPα、PPARγ、FABP4和炎症因子NF-κB、MCP-1TNF-α的表达以及反映Ba P作用强弱的指标CYP1A1的表达。(2)通过诱导3T3-L1前脂肪细胞分化的同时给予不同浓度Ba P刺激,建立Ba P干扰3T3-L1细胞脂质代谢模型。分别用低、中、高浓度(0.1μM、1μM和10μM)的Ba P刺激诱导过程中的3T3-L1前脂肪细胞,随后在Ah R抑制剂CH223191存在下用1μM Ba P刺激诱导过程中的3T3-L1前脂肪细胞,采用油红O染色法观察细胞脂质含量;采用q PCR法检测CYP1A1、脂肪生成相关因子C/EBPα、PPARγ、FABP4以及炎症因子NF-κB、MCP-1、TNF-αm RNA表达水平;采用Western Blot法检测CYP1A1、C/EBPα、PPARγ、FABP4、线粒体β-氧化相关因子PGC-1α、PPARα的蛋白表达水平情况。结果:(1)与溶剂对照组比较,Ba P中剂量组小鼠从第8w开始体重增长缓慢、Ba P高剂量组小鼠从第6w开始体重增长缓慢,差异有统计学意义(P<0.05);12w后取材,与溶剂对照组相比,Ba P中、高剂量组小鼠附睾脂肪组织和皮下脂肪组织重量降低,差异有统计学意义(P<0.05);与溶剂对照组比较,Ba P中、高剂量组小鼠血清中TG含量显著升高,Ba P高剂量组小鼠血清中TC、LDL-C显著升高,HDL-C显著降低,差异有统计学意义(P<0.05),表明中、高剂量的Ba P灌胃C57BL/6小鼠可导致小鼠血脂紊乱;GTT与ITT结果显示,与溶剂对照组比较,中剂量、高剂量的Ba P灌胃C57BL/6小鼠可导致葡萄糖代谢能力异常并且伴有胰岛素抵抗(P<0.05);HE染色结果显示,与溶剂对照组相比,Ba P低、中、高剂量组小鼠附睾脂肪组织体积均显著减小,脂质含量明显降低,差异有统计学意义(P<0.05);q PCR结果显示,与溶剂对照组相比,Ba P中、高剂量组C/EBPα、PPARγ、FABP4m RNA表达水平显著降低,差异有统计学意义(P<0.05);NF-κB、MCP-1、TNF-α、CYP1A1m RNA表达水平均显著升高,差异有统计学意义(P<0.05);Western Blot结果显示,与溶剂对照组相比,Ba P低、中、高剂量组C/EBPα蛋白表达水平显著降低,差异有统计学意义(P<0.05),Ba P中剂量组和高剂量组PPARγ、FABP4蛋白表达显著降低,差异有统计学意义(P<0.05),Ba P低、中、高剂量组CYP1A1蛋白表达显著升高,差异有统计学意义(P<0.05);(2)体外实验结果:第一部分:不同浓度的Ba P刺激诱导分化中的3T3-L1前脂肪细胞,油红O染色结果显示,与空白组相比,1μM Ba P和10μM Ba P显著降低分化成熟的3T3-L1细胞的脂质含量,差异有统计学意义(P<0.01);q PCR检测结果显示,与空白组相比,1μM和10μM Ba P组C/EBPα、PPARγ、FABP4 m RNA的表达显著降低,NF-κB、MCP-1、TNF-α、CYP1A1的m RNA表达均显著升高,差异有统计学意义(P<0.05);Western Blot结果显示,与空白组相比,1μM和10μM Ba P组PPARγ、C/EBPα、FABP4、PGC-1α、PPARα的蛋白表达均显著降低、CYP1A1蛋白表达显著增高,差异有统计学意义(P<0.05);甘油含量测定结果显示,与空白组相比,Ba P对异丙肾上腺素诱导甘油三酯分解无影响,差异无统计学意义(P>0.05)。第二部分:在3T3-L1前脂肪细胞分化中加入Ah R抑制剂CH223191抑制Ah R后观察1μM Ba P对脂质代谢的影响。Western Blot和q PCR结果显示,与Ba P组相比,Ba P+CH223191组CYP1A1 m RNA和蛋白表达均显著降低,差异有统计学意义(P<0.05);油红O染色结果显示,与Ba P组相比,Ba P+CH223191组脂质含量明显升高,差异有统计学意义(P<0.05);q PCR结果显示,与Ba P组相比,Ba P+CH223191组脂肪生成相关因子PPARγ、C/EBPα、FABP4m RNA表达显著升高,炎症因子NF-κB、MCP-1、TNF-αm RNA表达显著降低,差异有统计学意义(P<0.05);Western Blot结果显示,与Ba P组相比,Ba P+CH223191组PPARγ、C/EBPα、FABP4、PGC-1α、PPARα蛋白表达显著升高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:(1)Ba P能够减慢正常小鼠体重增长趋势、减轻附睾脂肪组织和皮下脂肪组织重量、缩小脂肪细胞体积并降低脂肪含量、干扰小鼠葡萄糖代谢导致胰岛素抵抗、血脂紊乱、减少脂肪组织中脂肪生成因子的表达同时增加炎症因子表达。(2)Ba P通过激活3T3-L1细胞中Ah R进而抑制脂肪分化、脂肪酸β-氧化相关因子的表达同时增加炎症因子的表达来干扰脂肪生成与分解进而导致脂肪组织病理性损伤。
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