Cathepsin K對(duì)脂肪細(xì)胞分化的影響及其作用機(jī)制的研究.pdf

1、目前全世界已經(jīng)有超過10億的成人超重，至少有3億人屬于重度肥胖(BMI>30)。肥胖的患病率逐年增加，且呈低齡化傾向。肥胖和多種疾病密切相關(guān)，如高血壓、糖尿病、冠心病以及某些癌癥等，嚴(yán)重影響人類健康，并給社會(huì)帶來沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，成為全球第六大公共健康問題。 但目前對(duì)肥胖的防治方法不多，療效欠佳，臨床上的兩類主要藥物：1)食欲抑制劑；2)代謝刺激劑。作用廣泛，副作用多，限制了應(yīng)用。近年對(duì)脂肪組織功能研究取得重大突破，認(rèn)為其不僅僅是

2、一個(gè)能量儲(chǔ)存器官，更重要的是具有內(nèi)分泌功能。通過靶向干預(yù)脂肪組織治療肥胖成為國內(nèi)外眾多學(xué)者研究的熱點(diǎn)。本文針對(duì)課題組前期通過蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)篩選出的肥胖與正常人群差異蛋白—CathepsinK(CTSK)，對(duì)其與脂肪細(xì)胞分化的關(guān)系進(jìn)行初步的探討。首先運(yùn)用免疫印跡方法證實(shí)CTSK在3T3-L1細(xì)胞中確有表達(dá)，并且隨著脂肪細(xì)胞分化進(jìn)程其表達(dá)水平、酶活性逐步增強(qiáng)，至分化成熟其水平也相應(yīng)達(dá)到高峰；接著通過應(yīng)用E64、M6P抑制CTSK活性發(fā)現(xiàn)整個(gè)

3、分化進(jìn)程被阻斷，且與CTSK酶活性減弱密切相關(guān)這一有趣現(xiàn)象。說明CTSK不只是簡單的分化標(biāo)志而是對(duì)脂肪細(xì)胞的正常分化發(fā)揮重要功能，參與了脂肪細(xì)胞分化調(diào)控機(jī)制。CTSK是一種半胱氨酸蛋白酶，可以降解多種細(xì)胞外基質(zhì)如Ⅰ型膠原等。國外有學(xué)者提出細(xì)胞外基質(zhì)變化可以影響脂肪細(xì)胞分化的假說，并已有多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)。因此借鑒這一思路對(duì)其具體機(jī)制進(jìn)行探索，發(fā)現(xiàn)Ⅰ型膠原是其發(fā)揮作用的重要靶點(diǎn)：Ⅰ型膠原主要在前脂肪細(xì)胞表達(dá)，在分化過程中CTSK對(duì)其逐步降解

4、，這一改變激活脂肪細(xì)胞分化的兩個(gè)重要的轉(zhuǎn)錄因子PPAIRr和C／EBPα，刺激脂肪細(xì)胞特異性基因表達(dá)，從而推進(jìn)分化進(jìn)程。 本文首先在體外證實(shí)CTSK在3T3-L1細(xì)胞中表達(dá)，分布于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，在溶酶體中進(jìn)行酶原激活。首次報(bào)道了CTSK通過降解細(xì)胞外基質(zhì)Ⅰ型膠原參與脂肪細(xì)胞分化的調(diào)控機(jī)制。盡管本實(shí)驗(yàn)結(jié)果在某些方面有待完善和需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，但為解析細(xì)胞外基質(zhì)與脂肪細(xì)胞分化之間的關(guān)系提供了有力的實(shí)驗(yàn)依據(jù)，并且為將來干預(yù)脂肪細(xì)胞分化治