SOCS3基因沉默对高脂肥胖大鼠下丘脑JAK2-STAT3通路作用的研究

摘要

背景：近年来，儿童肥胖症的患病率逐渐上升。它不但影响儿童的身心发育，而且是日后成年期2型糖尿病和心脑血管疾病的重要危险因素。瘦素(leptin)具有抑制食欲，增加能量消耗，减少体脂的作用。其作用是通过受体及以Janus激酶2(JAK2)-信号转导与转录激活子3(STAT3)通路为主的信号转导来介导的。然而绝大多数肥胖者存在瘦素抵抗(leptin resistance)现象，使机体对瘦素反应减弱或无反应。研究表明，在瘦素JAK2-STAT3信号转导通路中，细胞因子信号转导抑制剂3(SOCS3)发挥着反馈性抑制作用。SOCS3表达上调可能参与了瘦素抵抗和肥胖症的形成。近几年，RNA干扰(RNAi)技术被广泛应用于许多疾病治疗的前期研究阶段，通过RNAi下调SOCS3基因表达有可能使JAK2-STAT3信号转导通路活化，瘦素敏感性增加，从而有可能成为治疗瘦素抵抗及肥胖症的一种有效手段。 目的：模拟儿童，以生后5周(相当于幼年期)的SD大鼠为实验动物。通过RNA干扰技术建立SOCS3表达下调模型，然后予以普通饲料或高脂饲料喂养，通过观察大鼠体重变化，血清瘦素水平，下丘脑STAT3磷酸化水平及STAT3结合DNA活性，探讨RNA干扰引起的下丘脑SOCS3表达下调是否使JAK2-STAT3信号转导通路活化，从而对瘦素抵抗和肥胖症有治疗作用。 方法：5周龄、健康、雄性SD大鼠48只随机分为3组：control lenti＋普通饮食组(control lenti＋standard chow，CS)(n=15)，即下丘脑注射control lenti，普通饲料喂养；control lenti＋高脂饮食组(control lenti＋high-fat diet，CHF)(n=15)，即下丘脑注射control lenti，高脂饲料喂养；SOCS3 lenti＋高脂饮食组(SOCS3 lenti＋high-fat diet，SHF)(n=18)，即下丘脑注射SOCS3 lenti，高脂饲料喂养。每周测体重1次。饲养8周末，采血并分离血清，采用放射免疫法测定血清瘦素含量：提取下丘脑总蛋白与核蛋白，采用western blot方法检测下丘脑总蛋白中STAT3磷酸化水平；采用EMSA方法检测下丘脑核蛋白中STAT3结合DNA活性水平。 结果： 1.大鼠体重比较：SHF组体重低于CHF组(P<0.01)，高于CS组(P<0.05)。 2.大鼠血清瘦素浓度比较：SHF组血清瘦素浓度低于CHF组(P<0.01)，与CS组比较无显著性差异(P>0.05)。 3.大鼠下丘脑STAT3磷酸化水平比较：SHF组高于CHF组(P<0.01)，低于CS组(P<0.01)。 4.大鼠下丘脑STAT3结合DNA活性水平比较：SHF组高于CHF组(P<0.01)，低于CS组(P<0.01)。 5.SHF组大鼠血清瘦素水平、下丘脑STAT3磷酸化水平以及STAT3结合DNA活性水平的关联性分析：瘦素水平与STAT3磷酸化水平及STAT3结合DNA活性水平均呈显著负相关，其相关系数R分别为-0.682，-0.660(P<0.05)；STAT3磷酸化水平与STAT3结合DNA活性水平呈显著正相关，其相关系数R为0.785(P<0.01)。 结论： 1.高脂饮食诱导下丘脑SOCS3基因表达上调，使下丘脑STAT3磷酸化水平及STAT3结合DNA活性水平降低，瘦素JAK2-STAT3信号转导通路受抑制，出现瘦素抵抗和肥胖症。 2.下调SOCS3基因表达可以提高下丘脑STAT3磷酸化水平及STAT3结合DNA活性水平，瘦素JAK2-STAT3信号转导通路活化，瘦素敏感性增加。 3.下调SOCS3基因表达可以降低体重及血清瘦素水平，对瘦素抵抗和肥胖症可能有治疗作用。

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综述瘦素信号转导与瘦素抵抗的研究进展

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