宋娟,孫燕妮,秦熠,郭瑞敏,承解靜(上海中醫藥大學附屬普陀醫院,上海200062)
側腦室注入網膜素對小鼠攝食量及其下丘腦組織NPY、AGRP、CRH、POMC mRNA表達的影響
宋娟,孫燕妮,秦熠,郭瑞敏,承解靜
(上海中醫藥大學附屬普陀醫院,上海200062)
摘要:目的觀察側腦室注入網膜素( omentin)對小鼠攝食量及其下丘腦組織神經肽Y( NPY)、刺鼠相關蛋白( AGRP)、促腎上腺皮質激素釋放激素( CRH)、阿片-促黑素細胞皮質素原( POMC) mRNA表達的影響。方法20只昆明小鼠隨機分為實驗組及對照組,兩組側腦室置管并保留72 h后分別于側腦室注射omentin及生理鹽水( 1.2 μg/kg),觀察注射后24 h小鼠攝食量有無變化,RT-PCR檢測兩組小鼠下丘腦組織AGRP、NPY、CRH及POMC mRNA。結果實驗組、對照組攝食量分別為( 4.63±0.17)、( 4.51±0.12) g,兩組比較,P>0.05。實驗組、對照組NPY mRNA相對表達量分別為0.47±0.24、0.48±0.29,AGRP mRNA分別為24.31±6.21、22.01±7.14,POMC mRNA分別為0.92±0.48、0.83±0.16,CRH mRNA分別為0.93±0.45、0.69±0.12,兩組CRH mRNA表達量比較,P<0.05。結論側腦室注入omentin對小鼠攝食量及下丘腦組織NPY、AGRP、POMC mRNA表達無影響,但CRH mRNA表達增加。
關鍵詞:網膜素;下丘腦食欲中樞;促腎上腺皮質激素釋放激素
脂肪組織是體內最大的能量儲備器官和內分泌器官,其分泌大量脂肪因子參與調節脂肪代謝、葡萄糖代謝及炎癥反應。脂肪因子除作用于外周組織,還通過控制攝食、影響食欲對能量代謝產生重要中樞調節作用。參與下丘腦食欲調節的基因包括神經肽Y( NPY)、刺鼠相關蛋白( AGRP)、促腎上腺皮質激素釋放激素( CRH)、阿片-促黑素細胞皮質素原( POMC)等。網膜素( omentin)是特異性表達于網膜脂肪組織的脂肪細胞因子,廣泛參與糖代謝、炎癥反應、血管功能等過程,在肥胖患者中水平下降。本實驗觀察了側腦室注入omentin對小鼠攝食量及下丘腦NPY、AGRP、CRH、POMC mRNA表達的影響,進一步闡明omentin與肥胖的關系。
1.1實驗動物及試劑健康昆明小鼠20只,雌雄各半,體質量25~30 g,由上海斯萊克實驗動物有限公司提供,置于室溫25℃左右,分籠喂養,12 h/12 h晝夜循環光照條件下生活,自由飲水。人重組omentin購自Sigma公司。
1.2 omentin小鼠側腦室注入方法將20只昆明小鼠飼養至7周齡后,隨機分為實驗組和對照組。兩組小鼠固定于腦立體定位儀上(復旦大學醫學院生物研究所提供),腹腔注射戊巴比妥麻醉,碘酒消毒頭頂皮膚后,縱向正中切開顱頂皮膚,暴露顱骨,在前囟點后1 mm、中線旁開2 mm處,用牙科鉆鉆一小孔,垂直插入一個PE210塑料管(內徑0.128 mm,外徑0.161 mm),深度為2 mm??p合頭皮,將小管固定于頭顱。保留置管72 h,期間正常飲食。在第4天清晨7: 00至8: 00使用微量注射器于實驗組小鼠置管中注入omentin( 1.2 μg/kg),對照組注入生理鹽水( 1.2 μg/kg),均于30 s內完成。
1.3小鼠攝食量觀察及下丘腦組織NPY、AGRP、CRH、POMC mRNA檢測觀察注射后24 h兩組小鼠攝食量有無變化。24 h后用10%水合氯醛( 3 mL/kg)腹腔內注射致死小鼠,于無菌冰塊上迅速取出兩組小鼠的下丘腦組織,置液氮冷凍,然后置于-80℃超低溫冰箱保存,以備RNA提取。采用RT-PCR檢測下丘腦組織NPY、AGRP、CRH、POMC mRNA。按TRIzol試劑盒說明書提取下丘腦的總RNA,測定RNA濃度后在20 μL的反應體系中,以1 μL RNA為模板進行逆轉錄。自基因庫查得小鼠NPY、AGRP、CRH、POMC目的基因和β-actin的cDNA序列,設計PCR引物,擴增條件: 94℃、15 s,60℃、60 s,80℃、2 s,44個循環。所有基因擴增前95℃預變性10 min,擴增后72℃延伸10 min。反
應以β-actin作為內參,根據2-ΔΔCt法測定NPY、AGRP、POMC及CRH mRNA的相對表達量。
1.4統計學方法采用SPSS11.0統計軟件。計量資料以珋x±s表示,組間比較用t檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。
實驗組、對照組攝食量分別為( 4.63±0.17)、( 4.51±0.12) g,兩組比較,P>0.05。兩組下丘腦組織NPY、AGRP、CRH、POMC mRNA表達比較見表1。
表1 兩組下丘腦組織NPY、AGRP、CRH、POMC mRNA表達比較(±s)

表1 兩組下丘腦組織NPY、AGRP、CRH、POMC mRNA表達比較(±s)
注:與對照組比較,*P<0.05。
組別NPY mRNA AGRP mRNA POMC mRNA CRH mRNA實驗組 0.47±0.24 24.31±6.21 0.92±0.48 0.93±0.45*對照組0.48±0.29 22.01±7.14 0.83±0.16 0.69±0.12
下丘腦是哺乳動物調控食欲的基本部位,其內存在食欲調節神經細胞群,構成弓狀核、腹內側核、室旁核、視交叉上核等,合稱為食欲中樞。由于弓狀核血腦屏障相對薄弱,故成為中樞與外周循環食欲因子交換信息的重要通路。弓狀核主要合成NPY、AGRP、POMC和α-促黑素。CRH主要由下丘腦室旁核的小細胞合成。其中NPY及AGRP為促食欲調節因子,而CRH及POMC為抑制食欲因子[1]。能量攝入與消耗的精細平衡是保持正常體質量的關鍵。脂肪組織分泌脂肪因子與下丘腦“對話”,通過控制攝食、影響食欲對能量代謝產生重要中樞調節作用。外周食欲調節因素可通過多種途徑參與食欲中樞的調節[2]。小鼠腦室和外周靜脈注射生長激素釋放肽( ghrelin)可強烈刺激小鼠食欲,減少能量消耗,且ghrelin增強食欲作用與增加AGRP的表達有關[3]。瘦素與受體結合作用于下丘腦飽食中樞,可抑制NPY的釋放,從而降低食欲;還可與POMC上的瘦素受體結合增加促黑激素的釋放,從而抑制進食[4]。研究[5]發現,脂聯素缺乏小鼠出現弓狀核區的AMPK磷酸化減弱、食物攝取減少等現象。
omentin是特異性表達于網膜脂肪組織的脂肪細胞因子[6]。在人類,omentin基因位于1q22-q23染色體區域,該區域與2型糖尿病有關。超重及肥胖者血漿omentin水平較正常體質量者降低,且血漿omentin水平與BMI、腰圍、瘦素水平、HOMA-IR呈負相關,與脂聯素及HDL-C呈正相關,且血漿omentin水平在體質量減輕后升高[7]。大鼠下丘腦注射omentin后其1 d的攝食量無顯著影響,同時AGRP、NPY、食欲素A、可卡因-安非他明調節轉錄肽( CART)、CRH及POMC基因表達無變化[8]。腹腔內注射omentin后10~14 d,大鼠的攝食量明顯增加,且自第12天開始大鼠的體質量顯著增加,CART及CRH基因表達下降[9]。
參考國外文獻,本研究中小鼠下丘腦注射劑量依據體表面積換算得出。本研究結果表明,向小鼠側腦室注射omentin后小鼠短期攝食量未發生改變,這可能與觀察時間較短有關。與既往研究[8,9]結果不同,本實驗小鼠側腦室注入omentin后下丘腦24 h CRH mRNA表達水平增加。CRH為抑制食欲因子,omentin引起CRH基因表達發生變化,這與肥胖者omentin水平降低的研究結果相一致。提示omentin具有中樞抑制食欲作用。食欲調節是一個非常復雜且精細的過程,需要諸多因子共同參與,omentin在中樞有無受體,其如何作用于CRH,是否與其他核團或神經遞質發生聯系,尚需進一步研究。
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[9]Brunetti L,Orlando G,Ferrante C,et al.Orexigenic effects of omentin-1 related to decreased CART and CRH gene expression and increasednorepinephrine synthesis and release in the hypothalamus[J].Peptides,2013( 44) : 66-74.
·臨床研究·
收稿日期:( 2015-06-18)
通信作者:承解靜
基金項目:上海市教委預算內科研項目( 2012JW65)。
文章編號:1002-266X( 2015)31-0037-02
文獻標志碼:A
中圖分類號:R338.27
doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2015.31.014