基于iTRAQ技术分析针刺对食源性肥胖大鼠下丘脑影响的蛋白质组学研究

摘要

目的：　　本课题运用蛋白质组学技术对食源性肥胖大鼠的下丘脑进行研究，以揭示肥胖对机体产生的影响以及针刺干预对食源性肥胖大鼠的减肥作用及相关分子机理，为针灸治疗肥胖症提供新的思路与靶标。　　方法：　　高脂饮食饲养雄性SD大鼠，建立食源性肥胖大鼠模型。从造模成功的大鼠中随机选取20只平均分为针灸治疗组（10只）、肥胖模型组（10只），另外10只普通饲料喂养的大鼠作为正常对照组。对针灸治疗组大鼠进行针刺干预，取穴：中脘、关元、天枢、足三里、阴陵泉、丰隆，每日1次，每次30分钟，共治疗28天。其余两组不做特殊处理。定期检测大鼠体重，并记录，用SPSS22.0系统软件进行分析。干预结束后取出下丘脑，运用同位素相对与绝对定量标记（iTRAQ）技术，联合多维液相色谱技术与串联质谱技术（LC-MS/MS）筛选并鉴定出下丘脑差异蛋白，并对筛选出的差异蛋白进行进一步生物学功能分析。　　结果：　　一、三组大鼠体重变化：1、经高脂饲料造模后，肥胖模型组及针灸治疗组大鼠体重明显高于正常对照组（P＜0.01)；2、经针刺干预后，针灸治疗组大鼠体重较治疗前明显减低（P＜0.01）；3、经针刺干预后，针灸治疗组大鼠体重较肥胖模型组大鼠体重明显降低，差异有极显著意义（P＜0.01）。　　二、三组大鼠下丘脑差异表达蛋白的筛选和鉴定：（1）共鉴定出3403种不同的蛋白质；肥胖模型组与正常对照组相比，19 个蛋白表达下调，34个蛋白表达上调；针灸治疗组与肥胖模型组相比，34个蛋白表达下调，20个蛋白表达上调。（2）肥胖模型组中表达量上调（或下调）而在针灸治疗组表达量下调（或上调）的蛋白有10个。　　三、差异蛋白GO功能富集分析：（1）在肥胖模型组与正常对照组差异蛋白中，上调蛋白主要富集在髓鞘结构成分、甘油醛-3-磷酸脱氢酶活性及有关氧化还原酶活性功能类别中；下调蛋白主要富集在羧酸结合、镁离子结合等功能类别中。（2）在针灸治疗组与肥胖模型组的差异蛋白中，上调蛋白主要富集在结构分子活性、蛋白质二聚化活性等功能类别中；下调蛋白主要富集在钙依赖的蛋白激酶活性、蛋白质丝氨酸/苏氨酸激酶活性、谷氨酸受体结合活性、内肽酶活性、GTP 酶活性以及离子结合等功能类别中。　　结论：　　（1）高脂饮食可能造成机体糖脂代谢紊乱，引起脂肪堆积形成肥胖，并与 2 型糖尿病、癌症、动脉粥样硬化的形成密切相关。（2）以“健脾化湿，温肾阳”为法进行穴位针刺，可显著降低肥胖大鼠的体重；此方案合理有效，可运用于临床。（3）针刺治疗肥胖是从多个系统、多通路对机体进行整体调控，从而治疗肥胖及肥胖相关并发症。其机制可能是：①通过抑制 GAPDH 的活性或降低其过表达量，调节糖代谢并缓解细胞过凋亡。②通过抑制Ppp1r1b +神经元的活性抑制摄食；或促进PPP1R1B去磷酸化，恢复PP1的活性，调控细胞糖原代谢过程。③通过双向调节血清白蛋白水平，调节糖脂代谢紊乱。④通过降低过高的GFAP水平，恢复受损神经细胞结构和功能。⑤通过抑制整合素β1的过表达，降低动脉粥样硬化及癌症的风险。

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