G蛋白偶联受体家族成员GPR48在能量平衡与肥胖发生中的作用研究

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
81030011
项目类别：
重点项目
资助金额：
240.0万
负责人：
宁光
依托单位：
上海交通大学
学科分类：
H07.内分泌系统/代谢和营养支持
结题年份：
2014
批准年份：
2010
项目状态：
已结题
起止时间：
2011-01-01 至2014-12-31

项目参与者：
王计秋；洪洁；崔斌；汪启迪；柯颖颖；陈夏英；曹亚南；杜丽；
关键词：
基因敲除小鼠能量代谢 GPR48 棕色脂肪肥胖症

项目摘要

我们及国内多个研究证实肥胖症在中国呈流行趋势，如在上海40岁以上人群中超重者比例已达35.7%。我们长期致力于G蛋白偶联受体48（GPR48）研究工作（Development, 137:151-157），且已发现肥胖者白色脂肪中GPR48 表达明显增加；全身性GPR48基因敲除小鼠食欲亢进，但白色脂肪减少、基础代谢率增加，对高脂诱导的肥胖明显抵抗，且证实GPR48参与棕色脂肪活性调节、白色脂肪向棕色脂肪转化等过程。以上结果提示GPR48参与能量代谢及肥胖发生。在此基础上，我们亦基本完成GPR48 loxp小鼠的培育，开始棕色脂肪和白色脂肪条件性敲除GPR48的工作；并结合多项体外实验，以期阐述GPR48 参与能量代谢及肥胖发生的确切机制；同时结合已建立的肥胖者队列，在人体上验证GPR48与肥胖发生的关系。本研究在原创性的揭示能量代谢异常机制及与肥胖发生关系中具有重大意义。

结项摘要

借助动物模型：GPR48全身敲除小鼠（GPR48m/m）、GPR48与Leptin联合双敲除（GPR48m/m;ob/ob）小鼠、高脂喂养、冷冻刺激及β肾上腺素刺激的全身敲除小鼠模型，发现敲除小鼠体重明显低于野生小鼠、白色脂肪重量下降，棕色脂肪含量无改变，且能够抵抗高脂诱发肥胖，部分逆转Leptin缺失导致的遗传性肥胖。提示GPR48信号通路缺失能够抵抗肥胖发生.随后排除食欲下降、活动度减少、营养吸收障碍等可能，并发现敲除小鼠存在明显的能量消耗增加，体温亦高于野生小鼠。表明GPR48缺失可通过增加能量消耗。. 上述动物模型中敲除小鼠的白色脂肪细胞发生明显的棕色样改变：其白色脂肪细胞体积明显缩小、多脂滴构成、解偶联蛋白UCP1的大量表达。进一步从白色脂肪中分离出白色脂肪组织血管基质成分（SVF），并在体外向棕色脂肪方向诱导分化。敲除小鼠eWAT的SVF表现出非常强的棕色脂肪分化潜能，棕色脂肪特异性基因Ucp1表达水平也明显增加，其对cAMP的反应性更强。SVF中Lentivirus特异性沉默GPR48后定向棕色脂肪方向诱导分化结果类似。当使用GPR48 Rescue后，UCP1表达下降。。表明GPR48基因缺失能够原发性地促进附睾旁白色脂肪细胞SVF向棕色脂肪方向分化。. 敲除小鼠eWAT中的Rb1基因表达明显下调；在分离的SVF中 Rb1基因的表达亦出现下调。GPR48沉默能够降低Rb1表达，过表达能够增加Rb启动子区的转录活性。小鼠Rb基因的启动子区域存在一个功能性的CRE。当在SVF细胞中重新过表达Rb后能够逆转由GPR48缺失造成的棕色脂肪诱导能力增强。表明GPR48基因突变造成的白色脂肪棕色样改变部分是通过调节Rb基因表达实现。. 我们收集PET/CT受试者的血清，为将来GPR48生物学配体（分泌因子或激素）与棕色脂肪活性之间的相关性做准备；另一方面，我们初步建立了脂肪组织标本库，发现肥胖患者脂肪组织中LGR4与Rb基因的表达均明显增加。此外我们发现GPR48的一个低频氨基酸错义变异（A750T）在肥胖人群中明显聚集；体外结果表明GPR48A750T对CRE报告基因的激活作用明显增强。因此GPR48参与人类肥胖的发生。我们将准备更大规模外显子测序工作可能发现GPR48更多突变位点。