人源胆固醇吸收蛋白NPC1L1对小鼠肝脏脂代谢和肝细胞自噬的影响研究
发布时间：2022-01-26 21:06
尼曼匹克C1型L1（Niemann-Pick C1 like 1,NPC1L1）蛋白是一个由1322个氨基酸组成的跨膜蛋白,其主要分布在哺乳动物的肠上皮细胞的顶端以介导肠内胆固醇的吸收,是哺乳动物维持机体胆固醇代谢平衡的重要蛋白之一。研究发现,人体的NPC1L1蛋白由NPC1L1基因编码,它除了在肠道表达以外,也表达在肝脏中,但其并不在小鼠肝脏中表达。文献报道肝脏NPC1L1蛋白与胆汁胆固醇重吸收密切相关。在此基础上,为了进一步在动物活体上研究肝脏NPC1L1的功能,本研究将人的NPC1L1蛋白表达在高胆固醇血症和酒精肝两种疾病模型小鼠的肝脏中,不仅研究肝脏NPC1L1蛋白的基本功能,还探究其与这两种疾病的潜在联系。另外,本研究还对NPC1L1蛋白与肝细胞自噬活动的关系进行了探究。主要分为以下几个部分:一、为了研究是否血清胆固醇浓度升高（高胆固醇血症）会影响肝脏NPC1L1蛋白的功能。本研究将NPC1L1蛋白表达在低密度脂蛋白受体缺失小鼠（LDLR-/-）的肝脏,来研究高胆固醇血症下此蛋白的功能。与野生型小鼠相比,LDLR-/-小鼠在饲喂高胆固醇日粮后血液胆固醇升高更显著,可模拟人高胆...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【图文】：
胆固醇的结构（摘自lipidlibrary.aocs.org）
3图1-2胆固醇与植物甾醇（谷甾醇）的结构（摘自(Howles,2016)）Figure1-2Structureofcholesterolandsitostanol如果细胞膜缺失胆固醇，细胞膜会由流体状态的不饱和脂类组成，这种大量脂链的紊乱构成一个液体混乱状态。因此胆固醇有维持细胞膜内状态稳定的作用。相比之下，双分子层如果由更多饱和脂类构成，将更倾向变成固体状态而不是液体状态(Veatch&Keller,2005;Marsh,2009;Feigenson,2009)。因此胆固醇能促进有序液体状态温度范围和甾醇浓度的稳定。进一步，膜内高胆固醇浓度降低了膜的通透性，这些影响了膜内脂类组成排列和功能。胆固醇也在膜的侧向构成和自由分布以及与膜蛋白相互作用的因素分配方面有重要作用，从而调节很多的膜蛋白活性。一些膜蛋白与胆固醇结合，这些膜蛋白参与细胞胆固醇稳态或者被称为固醇敏感区（Sterol-sensingdomain,SSD）的保守区域转运。另外，胆固醇还和形成质膜的鞘磷脂形成脂筏-一种细胞功能重要单位。这一结合出现于胆固醇合成和鞘磷脂尤其是神经鞘磷脂合成阶段，胆固醇可以调节膜功能和成分。胆固醇和神经酰胺的相互作用对于皮肤的阻隔作用十分重要(DiNardo,Wertz,Gianneti,&Seidenari,1998)。与其他脂类相比，胆固醇可以在双膜片层结构间迅速反转，其发生机理并不清楚。一些模型认为胆固醇处于外层，另一些则认为胆固醇处于细胞膜内层，例如在人类红细胞中，这一事实说明胆固醇促进膜的反向弯曲，可能对内吞作用时的膜融合起重要作用。其他决定胆固醇分布的膜组件是如何维持其成分差异呢？对于蛋白质来说是通过分子识别机制，这一特点众所周知。比如胆固醇与G蛋白受体关系密切，例如对β2-肾上腺素受体、视网膜紫质和钠钾泵三磷酸腺苷酶的稳定和功能有重要作用。对于脂类却不是如此。不同的脂质成分积极参?
西北农林科技大学博士学位论文41.1.2胆固醇的生物合成哺乳动物主要依靠胆固醇的内源性生物合成来满足机体需求的，人体约有一半的胆固醇是合成的（约700mg/天），其中肝脏和小肠占10%，剩余的胆固醇主要从饮食中获龋许多的无脊椎动物（昆虫，甲壳纲和一些软体类）不能合成胆固醇，只能从食物中获得，例如大鳌虾必须从外界获得胆固醇来合成性激素(Chen,1993)。还有的物种可以把植物固醇如β-谷甾醇转变为胆固醇(Ikekawa,Morisaki,&Fujimoto,1993)。一些原核生物也是从外界获取胆固醇，当然其中有些是从真核宿主直接获得。自20世纪80年代，科学家就发现胆固醇的生物合成通路是由超过40个胞浆蛋白和膜蛋白参与的复杂通路，而且此通路可被终产物胆固醇或其氧化形衍生物所反馈调节，编码关键酶的基因被克隆后，证实了对这些酶转录水平或转录后水平的控制。如今对调控机理的解释已经处于分子水平，但是对于胆固醇是如何引出所有的调控并不完全清楚，另外，证据显示胆固醇的前体和代谢产物可能作为生物活性信号分子。图1-2胆固醇代谢概况（摘自lipidlibrary.aocs.org）Figure1-2Cholesterolmetabolismsummary图1-2是哺乳动物胆固醇生物代谢转移通路的概述图(Liscum&Munn,1999)。胆固醇是以乙酰辅酶A（Acetyl-CoA，AC）为原料通过类异戊二烯通路合成的，这一通路中至少有四种酶参与了生物合成通路，这些酶可被细胞内产物（胆固醇）水平反馈
【参考文献】：
期刊论文
[1]小檗碱与吴茱萸碱配伍对高胆固醇血症大鼠小肠ACAT2、ApoB48和NPC1L1表达的影响[J]. 周昕,魏宏,沈涛,魏江平,任佳月,倪恒凡. 中成药. 2017(10)
[2]以NPC1L1为靶点治疗胆固醇结石的研究进展[J]. 陈露露,周宏灏,欧阳冬生. 中国临床药理学与治疗学. 2015(06)
[3]根皮苷通过下调小肠NPC1L1和HMG-CoA还原酶表达降低血液胆固醇水平[J]. 申婷婷,刘素稳,赵江,汪名春,常志勇,王浩. 食品科学. 2014(17)
[4]Biliary cholesterol secretion: More than a simple ABC[J]. Arne Dikkers,Uwe JF Tietge. World Journal of Gastroenterology. 2010(47)
博士论文
[1]胆固醇转运蛋白NPC1L1对结直肠癌细胞增殖的调控作用及分子机制研究[D]. 雷舜.第三军医大学 2016
本文编号：3611166
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【图文】：
胆固醇的结构（摘自lipidlibrary.aocs.org）
3图1-2胆固醇与植物甾醇（谷甾醇）的结构（摘自(Howles,2016)）Figure1-2Structureofcholesterolandsitostanol如果细胞膜缺失胆固醇，细胞膜会由流体状态的不饱和脂类组成，这种大量脂链的紊乱构成一个液体混乱状态。因此胆固醇有维持细胞膜内状态稳定的作用。相比之下，双分子层如果由更多饱和脂类构成，将更倾向变成固体状态而不是液体状态(Veatch&Keller,2005;Marsh,2009;Feigenson,2009)。因此胆固醇能促进有序液体状态温度范围和甾醇浓度的稳定。进一步，膜内高胆固醇浓度降低了膜的通透性，这些影响了膜内脂类组成排列和功能。胆固醇也在膜的侧向构成和自由分布以及与膜蛋白相互作用的因素分配方面有重要作用，从而调节很多的膜蛋白活性。一些膜蛋白与胆固醇结合，这些膜蛋白参与细胞胆固醇稳态或者被称为固醇敏感区（Sterol-sensingdomain,SSD）的保守区域转运。另外，胆固醇还和形成质膜的鞘磷脂形成脂筏-一种细胞功能重要单位。这一结合出现于胆固醇合成和鞘磷脂尤其是神经鞘磷脂合成阶段，胆固醇可以调节膜功能和成分。胆固醇和神经酰胺的相互作用对于皮肤的阻隔作用十分重要(DiNardo,Wertz,Gianneti,&Seidenari,1998)。与其他脂类相比，胆固醇可以在双膜片层结构间迅速反转，其发生机理并不清楚。一些模型认为胆固醇处于外层，另一些则认为胆固醇处于细胞膜内层，例如在人类红细胞中，这一事实说明胆固醇促进膜的反向弯曲，可能对内吞作用时的膜融合起重要作用。其他决定胆固醇分布的膜组件是如何维持其成分差异呢？对于蛋白质来说是通过分子识别机制，这一特点众所周知。比如胆固醇与G蛋白受体关系密切，例如对β2-肾上腺素受体、视网膜紫质和钠钾泵三磷酸腺苷酶的稳定和功能有重要作用。对于脂类却不是如此。不同的脂质成分积极参?
西北农林科技大学博士学位论文41.1.2胆固醇的生物合成哺乳动物主要依靠胆固醇的内源性生物合成来满足机体需求的，人体约有一半的胆固醇是合成的（约700mg/天），其中肝脏和小肠占10%，剩余的胆固醇主要从饮食中获龋许多的无脊椎动物（昆虫，甲壳纲和一些软体类）不能合成胆固醇，只能从食物中获得，例如大鳌虾必须从外界获得胆固醇来合成性激素(Chen,1993)。还有的物种可以把植物固醇如β-谷甾醇转变为胆固醇(Ikekawa,Morisaki,&Fujimoto,1993)。一些原核生物也是从外界获取胆固醇，当然其中有些是从真核宿主直接获得。自20世纪80年代，科学家就发现胆固醇的生物合成通路是由超过40个胞浆蛋白和膜蛋白参与的复杂通路，而且此通路可被终产物胆固醇或其氧化形衍生物所反馈调节，编码关键酶的基因被克隆后，证实了对这些酶转录水平或转录后水平的控制。如今对调控机理的解释已经处于分子水平，但是对于胆固醇是如何引出所有的调控并不完全清楚，另外，证据显示胆固醇的前体和代谢产物可能作为生物活性信号分子。图1-2胆固醇代谢概况（摘自lipidlibrary.aocs.org）Figure1-2Cholesterolmetabolismsummary图1-2是哺乳动物胆固醇生物代谢转移通路的概述图(Liscum&Munn,1999)。胆固醇是以乙酰辅酶A（Acetyl-CoA，AC）为原料通过类异戊二烯通路合成的，这一通路中至少有四种酶参与了生物合成通路，这些酶可被细胞内产物（胆固醇）水平反馈
【参考文献】：
期刊论文
[1]小檗碱与吴茱萸碱配伍对高胆固醇血症大鼠小肠ACAT2、ApoB48和NPC1L1表达的影响[J]. 周昕,魏宏,沈涛,魏江平,任佳月,倪恒凡. 中成药. 2017(10)
[2]以NPC1L1为靶点治疗胆固醇结石的研究进展[J]. 陈露露,周宏灏,欧阳冬生. 中国临床药理学与治疗学. 2015(06)
[3]根皮苷通过下调小肠NPC1L1和HMG-CoA还原酶表达降低血液胆固醇水平[J]. 申婷婷,刘素稳,赵江,汪名春,常志勇,王浩. 食品科学. 2014(17)
[4]Biliary cholesterol secretion: More than a simple ABC[J]. Arne Dikkers,Uwe JF Tietge. World Journal of Gastroenterology. 2010(47)
博士论文
[1]胆固醇转运蛋白NPC1L1对结直肠癌细胞增殖的调控作用及分子机制研究[D]. 雷舜.第三军医大学 2016
本文编号：3611166
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