载脂蛋白A-I (apoA-I)对脂肪代谢的影响及机制研究

脂肪代谢紊乱不仅是肥胖发生和发展的重要原因，而且与2型糖尿病和心血管疾病的发病密切相关。已知apoA-I是体内胆固醇逆向转运的关键因子，对心血管疾病有重要的保护作用。尚未见到apoA-I对脂肪代谢影响的相关报道。我们在实验中发现apoA-I基因敲除小鼠的脂肪含量和腹后壁脂肪垫重量及附睾脂肪垫脂肪细胞直径显著大于野生型小鼠，而食物摄入量及体重无明显差别。本项目拟体外观测apoA-I对小鼠细胞株（IAR20、3T3-L1、C2C12）中与脂肪代谢及调控相关基因表达水平的影响，并比较apoA-I(-/-)、apoA-I(+/-)和apoA-I(+/+)小鼠的组织及血液生化指标、相关组织的病理变化及其与脂肪代谢及调控相关基因的表达水平，从分子、细胞和机体水平上探索apoA-I对脂肪代谢的影响及作用机制，为进一步研究apoA-I对机体整体能量代谢的影响以及与2型糖尿病和胰岛素抵抗的关系奠定基础。

项目计划体外观测在小鼠细胞株（IAR20、3T3-L1、C2C12）中apoA-I对脂肪代谢及调控相关基因表达水平的影响，并比较ApoA-I基因敲除小鼠和野生型小鼠的组织及血液生化指标、相关组织的病理变化及其与脂肪代谢及调控相关基因的表达水平，从分子、细胞和机体水平上探索apoA-I对脂肪代谢的影响及作用机制。现已按计划完成。依托本项目，已培养毕业硕士研究生1人。本研究工作发现apoA-I能促进小鼠细胞株（IAR20、3T3-L1、C2C12）中蛋白激酶(AMPK)和乙酰辅酶A羧化酶(ACC)的磷酸化，同时刺激小鼠细胞株（IAR20和C2C12）中肉碱脂酰转移酶I (CPT-I) mRNA和蛋白的合成；以上的实验现象在动物体内得到证实，ApoA-I基因敲除小鼠肝脏组织、肌肉组织和脂肪组织中AMPK和ACC的磷酸化水平下降，ApoA-I基因敲除小鼠肝脏组织、肌肉组织中CPT-I mRNA和蛋白的合成减少；ApoA-I基因敲除小鼠腹腔脂肪重量增加，内脏组织出现不同程度的病变，脂肪因子TNFα、IL-6、Leptin在血液中的含量均显著高于野生型小鼠。本研究工作显示：ApoA-I通过激活AMPK信号通路，进而磷酸化ACC，同时促进CPT-I mRNA和蛋白的合成，从而抑制脂肪酸的合成代谢并促进脂肪酸的分解代谢。这一研究结果提示apoA-I与脂肪酸代谢直接相关，提高机体中apoA-I的浓度对于改善脂肪代谢紊乱可能具有重要意义。