脂肪干细胞的能量感受机制及其在干细胞定向分化中的调节作用

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    30971085
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    33.0万
  • 负责人：
    李茵
  • 依托单位：
    北京大学
  • 学科分类：
    C1102.内分泌、泌尿与生殖生理
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

肥胖是机体能量过剩而引起脂肪组织堆积的疾病，伴随脂肪细胞补充更新，脂肪干细胞是新生脂肪细胞的主要来源。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是一种重要的蛋白激酶，能感受细胞内外能量水平的变化，从而调节能量代谢。申请者在预实验的基础上，提出如下假说：在机体能量过剩的状态下，脂肪干细胞内mTOR被激活，从而促进脂肪干细胞向成熟脂肪细胞定向分化，参与肥胖发生。为此，本项目拟以脂肪干细胞为靶点，从mTOR的角度，结合离体培养细胞及在体动物模型，模拟细胞内外高能量或能量缺乏状态，以探讨不同能量水平对脂肪干细胞定向分化能力的影响；阐明能量状态变化对mTOR磷酸化水平的调控；明确脂肪干细胞定向分化过程中，mTOR的磷酸化水平的变化及调控因素；采用基因特异失活或过表达技术，阐明mTOR对不同能量状态下脂肪干细胞定向分化能力的影响及其分子机制。本研究将揭示脂肪细胞补充的调控机制，为防治肥胖提供新思路和新途径。

结项摘要

肥胖是机体能量过剩而引起脂肪组织堆积的疾病，伴随脂肪细胞补充更新，脂肪干细胞是新生脂肪细胞的主要来源。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是一种重要的蛋白激酶，能感受细胞内外能量水平的变化，从而调节能量代谢。我们发现,在机体能量过剩的状态下，脂肪干细胞内mTOR被激活，从而促进脂肪干细胞向成熟脂肪细胞定向分化，参与肥胖发生。我们以以脂肪干细胞为靶点，从mTOR的角度，结合离体培养细胞及在体动物模型，模拟细胞内外高能量或能量缺乏状态，以探讨不同能量水平对脂肪干细胞定向分化能力的影响；阐明能量状态变化对mTOR磷酸化水平的调控；明确脂肪干细胞定向分化过程中，mTOR的磷酸化水平的变化及调控因素；阐明mTOR对不同能量状态下脂肪干细胞定向分化能力的影响及其分子机制。本研究揭示了脂肪细胞补充的调控机制，为防治肥胖提供新思路和新途径。. 在研究过程中，我们还发现，脂肪组织特异性敲除mTOR上游分子TSC1的Fabp4-Tsc1cKO小鼠出生48h后全部死亡。在新生鼠的多个组织包括肺脏中发现有FABP4的广泛表达，这种FABP4表达的广泛性使得在多个组织中敲除了TSC1。应用雷帕霉素抑制mTOR信号后可以延长Fabp4-Tsc1cKO小鼠的存活时间，最长存活时间为23天；组织学结果显示肺脏明显的出血、肺泡壁增生及肺不张，其他组织无明显形态学改变。在Fabp4-Tsc1cKO小鼠肺脏上皮细胞中存在TSC1的敲除及pmTOR活性的增加，并且肺泡表面活性蛋白A和B的mRNA和蛋白表达水平明显下降；且在新生鼠的肺组织中FABP4、TSC1与SPB有共定位。因此，mTOR信号通路调节SPA和SPB的合成，SPA和SPB合成的缺失可能导致了Fabp4-Tsc1cKO小鼠出生后的死亡。

项目成果

期刊论文数量（9）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（5）
专利数量（0）
Regulation of gastric hormones by systemic rapamycin
全身雷帕霉素对胃激素的调节
  • DOI：
    10.1016/j.peptides.2010.08.018
  • 发表时间：
    2010-12-01
  • 期刊：
    PEPTIDES
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    Xu, Geyang;Li, Yin;Zhang, Weizhen
  • 通讯作者：
    Zhang, Weizhen
Ghrelin contributes to derangements of glucose metabolism induced by rapamycin in mice.
生长素释放肽导致雷帕霉素引起的小鼠葡萄糖代谢紊乱
  • DOI：
    10.1007/s00125-012-2509-1
  • 发表时间：
    2012-06
  • 期刊：
    DIABETOLOGIA
  • 影响因子：
    8.2
  • 作者：
    Xu, G.;Wang, Z.;Li, Y.;Li, Z.;Tang, H.;Zhao, J.;Xiang, X.;Ding, L.;Ma, L.;Yuan, F.;Fei, J.;Wang, W.;Wang, N.;Guan, Y.;Tang, C.;Mulholland, M.;Zhang, W.
  • 通讯作者：
    Zhang, W.
mTOR-dependent Modulation of Gastric Nesfatin-1/NUCB2
mTOR 依赖性胃 Nesfatin-1/NUCB2 调节
  • DOI：
    10.1159/000338503
  • 发表时间：
    2012-01-01
  • 期刊：
    CELLULAR PHYSIOLOGY AND BIOCHEMISTRY
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Li, Ziru;Xu, Geyang;Zhang, Weizhen
  • 通讯作者：
    Zhang, Weizhen
Deficiency in Pulmonary Surfactant Proteins in Mice with FABP4-Cre MediatedKnockout of TSC1 Gene
FABP4-Cre 介导的 TSC1 基因敲除小鼠肺表面活性蛋白缺乏
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Experimental Physiology
  • 影响因子：
    2.7
  • 作者：
    Chaoshu Tang;Guang Sun;Yin Li;Weizhen Zhang
  • 通讯作者：
    Weizhen Zhang
Modulation of Ghrelin O-Acyltransferase Expression in Pancreatic Islets
胰岛中生长素释放肽 O-酰基转移酶表达的调节
  • DOI：
    10.1159/000322338
  • 发表时间：
    2010-01-01
  • 期刊：
    CELLULAR PHYSIOLOGY AND BIOCHEMISTRY
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    An, Wenjiao;Li, Yin;Zhang, Weizhen
  • 通讯作者：
    Zhang, Weizhen

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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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