共轭亚油酸诱导的猪脂肪细胞凋亡中主效micro RNA的筛选

Conjugated linoleic acids (CLA) are a family of various isomers of linoleic acids. CLAs can be either cis- or trans- fats and the double bonds of CLAs are conjugated. At recently, some studies have found the CLA induced the apoptosis of adipocytes in rodent animals such as mice and rat. On the other hand, Micro RNA (miRNA) is a kind of small RNA widely exists in animal and plant. miRNA can regulate the expression of various genes through specific binding to the genes and closely related with the fat metabolism and the cell apoptosis. This study tries to verify the miRNAs expression pattern and find out some major miRNAs in the porcine adipocytes apoptosis induced by the CLA by using the high throughput screening. After analyzing and identifying the major miRNAs, we will research their function and the potential regulated factors by using the over expression technique and the silence technique. The research results will provide important theoretical help for the study about fat metabolism and related metabolism syndrome.

共轭亚油酸是一类含有顺反异构体的十八碳二烯酸。当前的研究表明共轭亚油酸(CLA)能够诱导小鼠等啮齿类动物的脂肪细胞凋亡。microRNA（miRNA）是动植物体内通过特异性结合调控多种基因表达的一类小RNA分子，与脂肪代谢和细胞凋亡都具有密切关系。本项目使用高通量芯片研究CLA诱导的猪脂肪细胞凋亡过程中miRNA分子的表达变化，分析筛选出数个主效miRNA分子，然后使用过表达和沉默技术研究这些主效miRNA分子的功能及其靶分子。相关研究结果对动物脂肪代谢及其相关代谢症的研究提供重要理论帮助。

共轭亚油酸（Conjugated linoleic acid，CLA）是一种多不饱和脂肪酸，具有抗肥胖、抗癌和提高免疫力等多种生理作用。本项目分别通过体外试验和体内试验，从个体、组织、细胞和分子水平系统阐明CLA酸能够通过诱导脂肪细胞凋亡的方式减少猪的脂肪沉积。动物实验研究发现在饲粮中添加1%和 2%的CLA混合物均能够明显减少猪的背部脂肪沉积，脂肪细胞出现典型的凋亡现象（TUNEL阳性反应、DNA断裂和凋亡因子表达升高），且2%CLA处理组的猪的脂肪组织中凋亡细胞数量要显著多于对照组和1%CLA处理组。在细胞试验中，首先比较了两种主要的CLA异构体对脂肪细胞（猪原代脂肪细胞和3T3-L1脂肪细胞）的影响。结果发现t10,c12-CLA显著抑制脂肪细胞增殖和分化，减少细胞内脂质产生和沉积，c9,t11-CLA的作用较弱。但是在分化的脂肪细胞上，C9,t11-CLA比t10,c12-CLA具有更强的凋亡诱导效果。进一步分析发现，t10,c12-CLA处理能够激活细胞内的核转录因子NF-κB，而c9,t11-CLA对NF-κB的激活没有影响作用。由于NF-κB能够抑制细胞凋亡的产生和发展，所以这可能是两种CLA异构体的凋亡诱导作用具有明显差异的原因。使用基因芯片检测和分析了CLA诱导脂肪细胞凋亡的形成和发展中miRNA的表达变化，筛选并确认miR-23a在此过程中扮演重要的调控作用。C9,t11-CLA和t10,c2-CLA都显著降低miR-23a的表达，过表达miR-23a则明显阻碍了CLA诱导的细胞凋亡。生物信息学分析和荧光素酶报告试验预测并验证了促凋亡因子APAF1是miR-23a的靶基因。在脂肪细胞上过表达miR-23a能够下调APAF1的mRNA和蛋白水平，而沉默miR-23a则明显上调了APAF1的表达。使用特异性拮抗物持续注射小鼠，沉默内源miR-23a的表达，结果发现miR-23a沉默显著上调APFA1的表达，明显促进脂肪细胞凋亡，减少脂肪沉积，抑制高脂日粮诱导的肥胖。综合这些不同的研究结果表明CLA能够诱导脂肪细胞凋亡并减少动物（猪和鼠）体内的脂肪沉积，这一过程涉及miR-23a/APAF1的表达改变。