胞膜窖/窖蛋白-1在茶多酚调节细胞内脂滴自噬中的机制

Phytochemicals,like polyphenols, play vital roles in the prevention of metabolic syndrome with mechanism undernearth unknown.Due to its novel role in metabolic syndrome and also based on our previous observation,we here propose a new mechanism of caveolin-1/caveolae-mediated regulation in intracellular lipid droplet autophagy by tea polyphenols. That is, via down-regulating membrane caveolin-1 expression, tea polyphenols decrease influx of lipids and cholestrol,mininize the intracellular lipid droplets and inhibit their autophagy.By this way,tea polyphenols establish an enhanced "dam" for key cells like vascular endothelial cells.. In our project, we will employ both target gene expression regulation and cell signaling methods: 1) to explore the effects and mechanism of tea polyphenols on autophagy and the role of caveolin-1 expression regulation in vascular endothelial cells in vitro; 2) to observe the effects of tea polyphenols on autophagy in muscular cells/islet beta cells/NIH3T3-L1 cells in vitro,and also in high fat diet-induced rat and zabrafish models in order to further confirm our proposal and mechanism.The present project will be essential to providing evidence in mechanism for metabolic syndrome prevention with polyphenols.

多酚类植物化学物是预防代谢综合征颇具前景的食物成分，但关键性预防机制尚待探明。本研究针对新发现的脂滴自噬在代谢综合征中的重要作用，拟从茶多酚调节自噬关键分子为突破口，在前期研究的基础上提出假设。即：茶多酚通过抑制窖蛋白-1表达，减少脂肪及胆固醇进入细胞内，从源头上减少细胞内脂滴的形成，从而抑制细胞过度自噬，为血管内皮细胞等重要细胞构筑一道加固的"堤坝"。.本项目采用靶基因表达和细胞信号通路分析相结合的方法，在：1）体外血管内皮细胞中，分析茶多酚对自噬影响及其机制，以及窖蛋白-1表达调控在其中所起的作用及机制；2）在不同细胞（骨骼肌细胞、胰岛β细胞和脂肪细胞3T3-L1），以及大鼠和模式动物斑马鱼实验中，观察茶多酚对在代谢异常情况下自噬的影响，进一步探讨机制和验证胞膜窖/窖蛋白-1发挥重要调控作用的假设。本项目的实施可为多酚类植物化学物预防代谢综合征提供机制上的依据。

多酚类植物化学物是预防代谢综合征颇具前景的食物成分，但关键性预防机制尚待探明。本研究利用关键靶基因表达和细胞信号通路分析相结合的方法，从茶多酚调控细胞自噬为突破口，通过体外和体内实验，研究茶多酚对代谢异常情况下自噬的影响及其机制。.细胞实验发现：（1）茶多酚有效改善高糖诱导的内皮细胞活性降低及高通透性；（2）从mRNA和蛋白两个水平证实了高糖通过阻断溶酶体降解，抑制细胞自噬功能；茶多酚通过同时促进自噬体的形成和降解，提高自噬通量，改善高糖诱导的血管内皮功能损害。（2）PI3K/AKT/mTOR、泛素样结合信号通路（Atg12-Atg5），以及胞膜窖/窖蛋白-1通路参与茶多酚对自噬的调控。.大鼠实验发现：（1）茶多酚有效预防高脂饮食诱导的大鼠肥胖，改善血糖、血脂水平，改善高脂诱导的血管内皮高通透性，减轻高脂膳食诱导的肾功能损伤。（2）茶多酚可以改善高糖和高脂所致的低脂联素血症，其机制与erk1/2介导的PPARγ调控有关。（3）茶多酚对抗高脂膳食对肾功能损伤与自噬-溶酶体途径有关。.斑马鱼实验发现：（1）茶多酚有效减轻过度喂食诱导的肥胖，改善血糖、血脂水平，防止肝脏脂肪变性。（2）在mRNA水平上，过度喂食斑马鱼肝组织LC3-Ⅱ、AKT的表达量下降，GTPs干预可下调过度喂食诱导的mTOR高表达，促进肝组织细胞自噬。（3）AMPK-Sirt1-PGC1α/PPARγ信号通路、胞膜窖/ Cav-1途径及自噬在RSV对饮食诱导肥胖斑马鱼的脂代谢的调节中起重要作用。.本课题的研究结果揭示了茶多酚调控自噬在代谢综合征方面的重要作用和相关机理，为茶和茶饮料的应用提供了科学依据，也为其他类似物质的功效预测和研究提供了借鉴。