南开大学学报（自然科学版）ActaScientiarumNaturaliumUniversitatisNankaiensisVol.56№1Feb.2023第56卷第1期2023年2月文章编号：0465-7942(2023)01-0035-03高糖诱导肥胖模型中线粒体发生研究张传梅,穆成龙,赵田,朱玉山(南开大学生命科学学院,天津300071)摘要：线粒体不仅是细胞内的能量代谢中心,而且不断进行着生物发生、融合、分裂等以适应细胞内环境的变化.NRF1是核内重要的转录因子,对线粒体的生物发生过程有重要的调控作用.线粒体的功能变化与多种代谢性疾病密切相关,如肥胖、糖尿病等.高碳水化合物饮食能够引起过度肥胖及高血糖、糖尿病等症状,持续的高血糖对线粒体的状态也会有影响.在高糖诱导的小鼠肥胖模型中,持续的高血糖对棕色脂肪线粒体的影响尚不清楚.通过高糖饮食构建了肥胖小鼠模型,结果发现高糖饲喂小鼠能够显著引起脂肪的堆积,并且发现对棕色脂肪的影响最为显著.通过对线粒体关键蛋白的检测,发现持续的高血糖能够引起NRF1蛋白的表达下调,同时引起线粒体蛋白水平的显著下降.在体外培养的HeLa细胞中,也得到了相同的结果.实验表明高糖处理能够通过抑制NRF1抑制线粒体的生物发生,调控棕色脂肪对脂肪酸的代谢功能.关键词：肥胖;线粒体生物发生;NRF1中图分类号:Q26文献标识码:A0引言肥胖是一种代谢性疾病,由许多诱因产生,其中高糖饮食在肥胖发生中有重要的作用.而肥胖的发生与机体能量代谢密切相关.线粒体是细胞内能量代谢和物质循环的中间枢纽,线粒体不断进行着生物发生、融合、分裂及清除等动态变化[1].线粒体的动态变化与机体的能量状态,特别是能量底物如葡萄糖等密切相关,二者存在相互影响.棕色脂肪是富含线粒体的脂肪组织,也是动物体内非颤栗性产热的主要场所,对于调控机体体温有至关重要的作用.核呼吸因子NRF1(nuclearrespiratoryfactor1)对调控线粒体有重要作用,它首先是作为一个促进细胞色素C表达的转录因子被发现的[2,3].同时也发现作为调节线粒体生物合成的关键转录因子,NRF1能够与转录共激活因子PGC1-α结合,增强自身的转录活性,诱导下游靶基因如TFAM,COXs等转录表达,促进线粒体的生物合成以及功能,为细胞的生长提供了必要的能量基础[4].研究发现运动会促进肌肉细胞中NRF1以及其共转录因子PGC1-α的表达,NRF1活性的上调会增强肌肉细胞中的线粒体氧化呼吸[5].在体内NRF1主要以同源二聚体的形式结合到DNA上发挥转录功能,其活性受到ATM、CDK2等激酶调控[6,7].本实验通过对高糖诱导的肥胖模型研究,发现持续高糖能够通过降解NRF1...
