TAZ在脂肪細(xì)胞分化過程中的作用及調(diào)節(jié).pdf

1、目前，隨著人們生活水平的提高，肥胖患者的數(shù)量越來越多，而與肥胖相關(guān)的糖尿病、高血壓、高血脂等疾病也接踵而來，嚴(yán)重影響了人們的健康和生活。研究肥胖的形成和影響因素，尋求控制和治療肥胖及其相關(guān)疾病的方法，具有重要意義。
　　 肥胖癥是指體內(nèi)脂肪堆積過多和(或)分布不均勻，體重增加，是遺傳因素和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果。體重的增加，首先是脂肪細(xì)胞體積增大，然后脂肪細(xì)胞數(shù)目增多。脂肪細(xì)胞數(shù)量的增加是由于脂肪組織中存在的間充質(zhì)干細(xì)胞定向?yàn)榍?/p>

2、脂肪細(xì)胞，后者在體內(nèi)多種因素的作用下，分化為成熟脂肪細(xì)胞而引起的。
　　 TAZ是2000年新發(fā)現(xiàn)的可以與14-3-3蛋白結(jié)合的一個轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，參與調(diào)控骨骼、肌肉、脂肪、肺臟、心臟和四肢等組織和器官的發(fā)育。2005年，Jeong-HoHong等的研究表明TAZ是間充質(zhì)干細(xì)胞分化的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，其一方面通過共激活Runx2依賴基因的轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)間充質(zhì)干細(xì)胞向成骨方向分化；另一方面通過抑制PPARY依賴基因的轉(zhuǎn)錄，抑制間充質(zhì)干細(xì)胞向

3、脂肪細(xì)胞的分化。但調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞分化的轉(zhuǎn)錄因子除了PPAR家族外，還有C/EBP家族、SREBP家族等，TAZ在調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞分化中是否還有其他機(jī)制并不明確，且其所受調(diào)控的上游信號通路也不確定。
　　 在本課題中，我們利用3T3-L1這一經(jīng)典的前脂肪細(xì)胞模型，觀察TAZ在其分化過程中的表達(dá)變化，并且重點(diǎn)研究了引起其表達(dá)變化的因素，闡明了TAZ調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞分化的一種新的機(jī)制。
　　 在研究中，我們發(fā)現(xiàn)在3T3-L1生長分裂過程

4、中，TAZ的表達(dá)沒有明顯變化。但當(dāng)用標(biāo)準(zhǔn)的脂肪細(xì)胞分化方案誘導(dǎo)后，在從前脂肪細(xì)胞向成熟脂肪細(xì)胞分化過程中，TAZ表達(dá)發(fā)生明顯變化，即早期TAZ表達(dá)先下降，隨著分化的進(jìn)行，TAZ表達(dá)又增加并維持至終末分化。這一現(xiàn)象提示我們，在脂肪細(xì)胞分化早期，TAZ的表達(dá)變化對脂肪細(xì)胞分化有重要作用，而且某些因素通過調(diào)控TAZ表達(dá)來影響其向成熟脂肪細(xì)胞分化。
　　 脂肪細(xì)胞分化早期TAZ表達(dá)發(fā)生變化的時間點(diǎn)，正是決定前脂肪細(xì)胞能否分化為成熟脂肪細(xì)

5、胞的關(guān)鍵時期。為了進(jìn)一步研究TAZ調(diào)控脂肪細(xì)胞分化的機(jī)制，我們構(gòu)建了TAZ逆轉(zhuǎn)錄病毒表達(dá)載體，并將其過表達(dá)于3T3-L1細(xì)胞中，結(jié)果表明過表達(dá)TAZ可抑制3T3-L1的分化。這就提示在3T3-L1分化早期，TAZ的表達(dá)下降具有非常重要的意義。而這一變化是在前脂肪細(xì)胞接觸抑制兩天后加入誘導(dǎo)劑Mix/Dex/Ins后引起的。接下來我們檢測了這些誘導(dǎo)劑不同組合加入后TAZ的表達(dá)變化，發(fā)現(xiàn)在加入地塞米松的組合中TAZ的表達(dá)都有下降，這就說明地塞

6、米松在調(diào)控脂肪細(xì)胞分化早期的TAZ表達(dá)下降中發(fā)揮了重要作用。為了進(jìn)一步研究地塞米松調(diào)控TAZ表達(dá)變化的機(jī)制，進(jìn)而研究其對脂肪細(xì)胞分化的影響，我們使用不同濃度的地塞米松作用于3T3-L1細(xì)胞，6小時后觀察其對TAZ表達(dá)變化的影響。結(jié)果表明，低濃度的地塞米松對TAZ的表達(dá)沒有影響，而當(dāng)高濃度的地塞米松(10-6M)作用6h后，可以明顯抑制TAZ表達(dá)。
　　 地塞米松是糖皮質(zhì)激素的一種，長期過量使用可引起骨質(zhì)疏松癥和病理性骨折，同時伴

7、隨骨髓腔中脂肪細(xì)胞增多等現(xiàn)象。有研究表明，地塞米松可以通過抑制BMP-2的表達(dá)抑制成骨細(xì)胞分化，并且可使骨髓基質(zhì)細(xì)胞從成骨分化轉(zhuǎn)向脂肪細(xì)胞系分化；而另一些文獻(xiàn)報道地塞米松可以促進(jìn)成骨細(xì)胞分化，堿性磷酸酶活性增強(qiáng)和骨的礦化。其對成骨細(xì)胞的不同作用可能依賴于其培養(yǎng)條件中地塞米松的濃度調(diào)控TAZ的表達(dá)來發(fā)揮作用。
　　 在本文中，地塞米松下調(diào)脂肪細(xì)胞分化早期TAZ表達(dá)，提示地塞米松可能通過抑制TAZ在脂肪細(xì)胞分化早期的表達(dá)促進(jìn)脂肪細(xì)胞

8、分化，同時抑制向成骨細(xì)胞的分化。因此，我們同時檢測了這一過程中一些成骨細(xì)胞分化標(biāo)志基因(Runx2、ostercalcin、osterix等)的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)隨著地塞米松濃度的增加，成骨細(xì)胞分化基因的表達(dá)也被抑制了。這就表明在高濃度的地塞米松作用于3T3-L1細(xì)胞后，其通過抑制TAZ和一些成骨基因的表達(dá)阻礙了其向成骨細(xì)胞分化的潛能，從而保證向脂肪細(xì)胞的分化。我們的研究為長期過量使用地塞米松引起骨質(zhì)疏松癥和病理性骨折提供新的理論基礎(chǔ)，即地塞米

9、松可能通過抑制TAZ在脂肪細(xì)胞分化早期的表達(dá)，促進(jìn)成脂，抑制成骨。
　　 那么，地塞米松究竟是通過什么機(jī)制調(diào)控脂肪細(xì)胞分化早期TAZ的表達(dá)，從而保證了脂肪細(xì)胞的正常分化呢?根據(jù)一些文獻(xiàn)報道，我們嘗試檢測了地塞米松對TAZ的mRNA穩(wěn)定性的影響，結(jié)果表明地塞米松降低了TAZ的mRNA穩(wěn)定性，這一結(jié)果可以部分解釋地塞米松調(diào)控TAZ表達(dá)下降的一種機(jī)制。至于由什么信號通路來控制這一過程，以及是否存在其他調(diào)控機(jī)制，有待進(jìn)一步的研究去探索和