文摘
客观的。内脏脂肪组织(增值税)中起着重要的作用在能量代谢的平衡。本研究的目的是探讨差异表达蛋白质之间的增值税病态肥胖(体重指数> 35公斤/米2中国妇女)和正常体重。方法。九个病态肥胖妇女和8为正常体重女性控制。腹部增值税由label-free切除和分析一维液相色谱串联质谱(1 d-lc-ms / MS)。增值税差异表达的蛋白质进行了进一步的分析与基因本体论(去)分析和创新路径分析(IPA)。马森的三色的染色和CD68免疫组织化学染色进行了增值税在所有科目。结果。共有124个差异表达的蛋白质被发现与≥2倍的差异。四十一蛋白调节,83蛋白表达下调在肥胖个体。这些改变增值税蛋白质参与的衰减肝X受体/类维生素a X受体(LXR / RXR)信号通路和急性期反应的激活过程。三种蛋白质(ACSL1 HADH和UCHL1)被西方墨点法验证使用同一套增值税样本6病态肥胖和7正常体重患者,结果表明蛋白质的大小和方向变化按照蛋白质组学分析。马森的三色的染色和CD68免疫组织化学染色显示,有更多的胶原纤维沉积和CD68-positive巨噬细胞在病态肥胖患者的增值税,建议广泛的纤维沉积和巨噬细胞浸润。结论。大量的差异表达蛋白质被确定在增值税病态肥胖和体重正常的中国女性。这些差异蛋白质可能是潜在的候选人在解决增值税发展的肥胖的作用。
1。介绍
肥胖,尤其是病态肥胖,现在是一个主要的健康问题1]。肥胖可以显著增加几个并存病的风险,如2型糖尿病、心血管疾病、血脂异常和高血压2]。世界卫生组织(世卫组织)预测平均预期寿命大幅下降由于肥胖(3]。在亚洲,对于任何给定的BMI,亚洲人往往有更大比例的脂肪和更高的心血管风险4]。此外,久坐不动的生活方式和传统饮食的变化许多风险提出了亚洲人的新收购的体重问题。中国,曾被认为是世界上最瘦的人群之一,经历了迅速升级的超重和肥胖的比率(4]。因此,重要的是要阐明与肥胖相关的病理生理改变中国个人和探索小说典型药物的目标。
对于一些肥胖病人,减肥手术提供了治疗成功,导致显著的减肥效果和减少weight-associated并发症而非手术干预措施的效果。女性的性别接受减肥手术,尤其是可调节胃扎带手术操作(5]。在中国,减肥手术的数量每年都在增加(6]。中国社会设定的标准代谢和减肥手术(CSMBS),由大多数中国人坚持减肥外科医生,以确定适合减肥手术的病人如下:(1)BMI≥32.5公斤/米22型糖尿病(T2DM)病人体内有或没有;(2)27.5公斤/ m2<体重指数< 32.5公斤/米2与2型糖尿病但保守治疗失败,加上至少两个代谢疾病或并发症;(3)2型糖尿病≤15年期间禁食c -肽≥50%的正常下限;(4)腰围:男性≥90厘米,女性≥85厘米;(5)年龄在16∼65年(6]。
尽管BMI是一种常见的参数作为一个整体肥胖的迹象,身体脂肪分布被认为是一个更好的微分代谢风险的迹象。内脏脂肪组织(增值税),包括perirenal性腺的,心外膜、腹膜后、网膜的,和肠系膜脂肪组织,显示更多的不良代谢风险概况,如胰岛素敏感性降低,增加脂解的活动,与“健康”相比皮下脂肪组织(坐)在过度的能量状态7- - - - - -9]。此外,一些促炎细胞因子在增值税主要分泌模式(9在肥胖的条件下)。最近的研究表明种族和性别之间的联系对脂肪组织储存(10]。中国人更容易患中央肥胖与西方人相比(4),增值税的女性比男性更强烈与代谢因素有关(7]。因此,有一个紧急调查增值税的作用在中国女性肥胖的发生和发展。
蛋白质是生理功能的执行者和生活现象的直接体现。关注增值税蛋白表达的变化可能桥之间的差距调节基因表达和信号/肥胖代谢变化。蛋白质组学的方法,一个可靠的实验方法,使得全球基因分析蛋白质水平(11,12]。然而,大多数以前的蛋白质组学研究关于肥胖在很大程度上依赖于实验模型和成熟脂肪细胞,大多数这些研究使用电泳蛋白质分离,这不仅导致蛋白质组覆盖有限,还导致一个贫穷表示low-abundance蛋白质或蛋白质的疏水性(13]。近年来,高通量蛋白质组学技术已经使成千上万的可靠检测和定量蛋白质复杂的蛋白质组的液相色谱与质谱(质)。尽管他们巨大潜力,很少的蛋白质组学研究人类肥胖及其并发症应用这些创新方法。此外,在西方人口有限的研究已经进行了。一LC-MS-based蛋白质组学分析发现39等离子体纵向微分后的蛋白质减肥和维护欧洲非糖尿病的超重和肥胖个体(14]。据我们所知,只有一项研究关注增值税蛋白质组在人类肥胖。这些作者发现250蛋白质大量不同年龄,2型糖尿病,在西班牙人口和性别的比较(13]。缺乏高通量研究脂肪组织蛋白质组成东部人口限制我们理解蛋白质网络负责东方人的肥胖和相关的代谢反应。
在这项研究中,一个大规模的量化方法label-free维液相色谱串联质谱(1 d-lc-ms / MS)是用来比较蛋白质丰度之间的增值税病态肥胖和体重正常的中国女人。这个简单的定量蛋白质组学方法是高度敏感的女士分析15]。这种分析具有更高的动态范围和蛋白质组覆盖能力和标记技术相比,(16]。在理论上,这种方法是可伸缩的任意数量的样本,特别是复杂的样品(17]。基因本体论(去)分析和创新路径分析(IPA)是利用相结合来分析这些差异蛋白质的生物功能和途径。我们当前研究增值税蛋白质组配置文件是一个重要的补充以获得清晰的增值税分子过程的反应在中国女性病态肥胖。
2。材料和方法
2.1。研究对象的一般特征
总共9病态肥胖女性患者(平均年龄33.80±10.03 y;平均体重指数48.53±9.68公斤/ m2),他会见了减肥手术CSMBS标准,被招募在这项研究中,腹腔镜可调式胃带(LAGB)。八个正常体重女性(平均年龄44.13±6.90 y;平均体重指数22.14±1.55公斤/ m2)接受选择性腹部手术(胆囊切除术,手术治疗良性卵巢肿瘤,等等)都包括在这项研究是正常体重的控制。招收对象都需要正常的hepatic-renal功能(ALT < 100 U / L, AST < 92 U / L, Cr < 132μmol / L,包子更易/ L p < 7.14)。潜在受试者有癌症病史的急性炎症性疾病,或任何慢性疾病除了肥胖及其并发症被排除在外。受试者服用减肥药物,口服避孕药或其他药物可能会改变他们的血脂水平和代谢参数也被排除在外。手术前进行一个全面的营养评估。所有参与者称,体重稳定了至少三个月。10 - 12小时后一夜之间迅速,从所有参与者获得血液样本,然后按常规方法在临床实验室自动化实验室。所有登记患者手术前禁食过夜的。本研究经伦理委员会批准的北京协和医学院医院,北京,中国(道德数量:没有。s - 364)。通知书面同意之前从所有参与者的操作。
2.2。增值税的准备样品
增值税从类似的解剖位置提取的样本在所有科目由经验丰富的外科医生后1小时内打开腹壁。这些新的增值税标本被立即用冷生理盐水洗净,然后储存在液氮−80°C,直到分析。组织切成小块,细胞溶解在缓冲溶液包含7 M尿素、硫脲2米,65毫米dithioerythritol (DTE),和83毫米三(Sigma-Aldrich,圣路易斯,密苏里州,美国)和均质均质器(IKA R104、IKA-Werke, Staufen,德国)在冰上。提取被离心机,享年20000岁10分钟4°C,上层清液储存在−80°C。蛋白质脂肪组织样本的内容由布拉德福德试剂盒(美国马热费希尔科学)。
的总还原蛋白9病态肥胖受试者池,和增值税蛋白质从8正常体重控制也汇集在同一量。样本处理通过列(微Biospin Nanosep 10 kω;笼罩在有限公司安阿伯市美国MI)根据制造商的指示18]。这个spin-filter辅助方法被用来缓解low-abundance人类蛋白质的鉴定。样本然后用20毫米还原二硫苏糖醇(德勤)、烷基化和50 mM碘乙酰胺(IAA),并与胰蛋白酶消化。消化后,肽与绿洲脱盐HLB 3 cc提取墨盒(绿洲、水域、爱尔兰),与500年清理μL 0.1%甲酸,筛选了500μL 100%的乙腈(ACN)。肽洗脱vacuum-dried并存储在−80°C。
2.3。1 d-liquid相色谱分析-质谱法(1 d-lc-ms /女士)
所有筛选了肽样本病态肥胖患者和正常体重控制池分为两组。每个样本分析RP使用C18 self-packing毛细管LC(75列μm×100毫米,3μ米),筛选了梯度是5 - 30%缓冲区B1 (ACN甲酸0.1%,99.9%;流量,0.5μL / min)为100分钟。一个三重TOF 5600是用于分析样品。质谱数据中获得高灵敏度模式使用以下参数:30视MS / MS扫描每全扫描;完整的扫描是在40000号决议和MS / MS扫描20000;35%的碰撞能量,电荷状态筛查(包括前体与+ 2 + 5充电状态),和动态排斥(排除时间15秒);MS / MS扫描范围是100 - 1800m / z;和扫描时间是100 ms。我们开展了三项技术复制(质谱的重复测试),以确保系统的稳定性(19]。
2.4。蛋白质组学分析
所有MS / MS数据从UniProt针对SwissProt人类数据库搜索网站(http://www.uniprot.org)使用吉祥物(矩阵科学、英国伦敦;版本2.3.02)。参数设置如下:酶消化结束semitrypsin;前体和碎片离子质量公差10 ppm和0.8哒,分别;半胱氨酸的carbamidomethyl是一个固定的修改;和2 mis-cleavage网站被允许。
后天wiff文件导入初期发育软件(非线性动力学,版本4.0)label-free量化分析。参考运行从进口自动选择运行初期发育,和其他运行参考运行保持一致。对齐方式是通过在程序自动对齐算法。过滤了电荷状态的特性。与蛋白质识别集成特性女士,MS / MS谱从所有的出口和对人类SwissProt数据库搜索的吉祥物。进口回初期发育的结果,确定定量肽肽被映射到数据。肽定量结果转化为蛋白质定量结果肽初期发育的重新分配。蛋白质折叠变化≥2,值< 0.05被认为是具有统计学意义。褶皱变化是指增值税蛋白表达强度的比值在病态肥胖的体重正常的女性。
所有差异蛋白质基因符号通过豹被分配数据库(蛋白质通过进化关系分析,http://www.pantherdb.org/)。这些差异表达蛋白的进一步分类分析(http://geneontology.org/)。本分类系统获得蜂窝组件的功能注释类,分子功能,和生物过程。通路分析差异表达蛋白质。为了这个目的,加入SwissProt人数进入音标软件(http://www.ingenuity.com美国CA,智慧系统,山景城),它使用细胞内蛋白质位置隔间基因产物进行分类并提出可能的生化,分子和生物功能。差异表达的蛋白质也映射到疾病和功能类别和规范途径,排名z分数和值,分别。
2.5。免疫印迹验证
6病态肥胖和7的增值税蛋白质提取正常体重患者使用一个总蛋白提取工具包(Applygen,北京),和蛋白质含量测定用Coomassie蛋白质工具包(Applygen)。总蛋白浓度大约是2μ克/μl .被分离的蛋白质sds - page和转移到硝化纤维素膜(美国微孔,MA)使用湿传输系统(BIO-RAD、钙、美国)。膜被封锁的5%脱脂牛奶稀释Tris-buffered盐水/ Tween-20 (TBST) (Jiangchenyuanyuan生物技术,北京),然后孵化与初级抗体包括anti-ACSL1(圣克鲁斯生物技术、钙、美国),anti-HADH(圣克鲁斯生物技术),anti-UCHL1(圣克鲁斯生物技术)和反β肌动蛋白(Sigma-Aldrich)稀释从1:1000:4000一夜之间在4°C 5%脱脂牛奶。与TBST洗涤三次后,这些墨迹进一步孵化与辣根过氧化物酶(合)共轭山羊抗体的稀释(Applygen) 1: 1000年在室温为1.5小时。特定的蛋白质乐队被可视化增强化学发光(ECL)根据制造商的指示(Applygen)。乐队被量化的数量一个软件(版本4.6.9 Bio-Rad)。β肌动蛋白是作为内部控制目标蛋白质的分析。三个独立的实验进行了蛋白质。
2.6。形态测量学及组织学分析
内脏脂肪活检从9病态肥胖和8个正常体重患者脱水,石蜡包埋,切片(约5微米厚)。部分沾着他走时,马森的三色的组织形态学观察和胶原纤维的评估。免疫组织化学也是deparaffinization后执行。主要鼠标anti-CD68抗体(KP1) (ab955 Abcam,剑桥,英国)添加和孵化一夜之间在4°C CD68 +巨噬细胞的识别。与PBS洗3次后,部分被孵化的山羊anti-mouse辣根过氧化物酶,(合)共轭二次抗体(向量实验室、CA、美国)1小时。diaminobenzidine颜色开发工具包(zli - 9018,钟山金桥公司,北京,中国)被用于随后的显色。下部分是可视化DM3000徕卡生物显微镜。
2.7。工作流的研究
样品增值税病态肥胖和体重正常组提取,汇集,消化,量化通过label-free 1 d-lc-ms /女士。技术复制三个重复的质谱分析获得的措施。增值税蛋白质组的差异表达蛋白质识别和进一步分析与数据库和音标。进一步验证了三个差异表达蛋白质免疫印迹。形态测量学和内脏脂肪组织进行组织学分析病态肥胖和体重正常组。本研究的工作流程如图1。
2.8。统计方法
我们进行统计分析和统计软件SPSS 22.0, SPSS Inc .芝加哥,IL)和学生的执行t以及或Mann-WhitneyU以及对组比较。皮尔逊相关系数的代表之间的关系进行了免疫印迹结果和人体测量/实验室测量。正态分布数据均值±SD。非正态的分布参数报告为中位数(四分位数1日第三四分位数)。值小于0.05被认为是表明一个统计上的显著差异。
3所示。结果
3.1。人体测量和实验室测量的病态肥胖和体重正常的科目
人体测量和实验室测量的病态肥胖女性主题和正常体重控制如表所示1。正如所料,肥胖女性有更高的SBP和菲律宾,除了体重显著升高,BMI和腰围比正常体重的控制(所有 )。肥胖女性的平均年龄低于正常体重的控制( )。血液代谢自行工作包括空腹血糖、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(hdl - c)、低密度脂蛋白胆固醇(低密度脂蛋白)。空腹血糖无显著差异,TC,两组之间的密度。TG水平更高,而高密度脂蛋白胆固醇降低在病态肥胖的女性。炎症标志物,循环高度敏感c反应蛋白(hs-CRP)水平的病态肥胖受试者远高于正常上限(3 mg / L)。正常体重的控制,hs-CRP水平目前还不清楚。
3.2。蛋白质表达谱的增值税病态肥胖和体重正常的科目
使用1 d-lc-ms /女士,我们确定1505蛋白质复制试验假阳性的不到1%(补充表S1)。变异系数(CV)然后计算评估技术变化在三个运行分析。蛋白质与CV值前5%被排除在外。共有1374个蛋白质终于获得了进一步的定量分析。如图2、蛋白质与值< 0.05和褶皱变化≥2(褶皱变化是蛋白表达强度的比值)。一些最重要的是改变了蛋白质鉴定和命名图。这些注释的蛋白质包括myosin-11 (MYH11) ubiquitin-fold修饰符1 (UFM1)、乙酰辅酶a羧化酶1 (ACACA),蛋白质S100-B (S100B) rna结合蛋白日(日),蛋白质S100-A9 (S100A9),组蛋白核心macro-H2A (H2AFY),肝脏羧酸酯酶1 (CES1),中性粒细胞gelatinase-associated lipocalin (LCN2),肌红蛋白(MB),组织蛋白酶G (CTSG),矩阵metalloproteinase-9 (MMP9),肌酸激酶斜(CKM)和arginase-1 (__arg1)。蛋白质组学数据和蛋白质分析表中列出的信息S1。总共有124增值税蛋白质被认为是差异表达,即83蛋白表达下调,41蛋白质调节肥胖个体。蛋白质显著改变比率(前20名表达下调微分蛋白质和十大调节微分蛋白质)如表所示2。所有124年补充表中列出差异蛋白S2。
3.3。基因本体论分析差异表达的蛋白质
在这项研究中差异表达的蛋白质鉴定在蜂窝组件的类别分类,分子功能,生物过程的数据库作为呈现在图3。在细胞组件类别,微分蛋白质主要是位于细胞器和细胞部分(图3(一个))。与整个基因组相比,差异表达蛋白参与了催化活性和结构在大量分子活动,而蛋白质受体相关活动和运输活动是在相对较低的数字(图3 (b))。相关的差异蛋白质代谢过程中,免疫系统的过程,等等,过多,而蛋白质与细胞过程中,定位、等,是弱势(图3 (c))。
(一)
(b)
(c)
3.4。创新途径的分析差异表达蛋白质
异丙醇应用于组差异表达蛋白的基础上规范途径。前13规范化路径诱导的改变蛋白质包括LXR / RXR激活,脂肪酸β氧化,缬氨酸降解,柠檬酸循环II(真核生物),磷酸肌酸生物合成,线粒体功能障碍,内在的凝血酶原激活途径,乙酰辅酶a生物合成(丙酮酸脱氢酶复合体),动脉粥样硬化信号、乙醇退化二世,硬脂酸生物合成(动物),在牛皮癣IL-17A角色,急性期反应信号(图4)。在这些途径中,LXR / RXR激活减弱,在急性期反应信号增强,如所示z分数。其他途径没有显示激活或衰减。网络LXR / RXR激活通路和急性期反应信号通路补充图所示S1和补充图S2,分别。如表所示3,显著改变了蛋白质参与这些通路包括补4 /补4 b (C4A / C4B),溶菌酶C (LYZ),线粒体Enoyl-CoA水合酶(ECHS1)、载脂蛋白b - 100(飞机观测)等。
3.5。免疫印迹蛋白质组结果的验证
证实蛋白质组的改变病态的肥胖,三个差异蛋白的表达(HADH、ACSL1 UCHL1)验证了使用相同的一组免疫印迹分析增值税样本6肥胖和7正常体重患者beta-actin内部控制。如表所示4和图5ACSL1的蛋白质含量和HADH增值税的肥胖患者显著下降到40%和45%,分别比正常体重的控制( )。这个结果符合观测的蛋白质组学研究。免疫印迹分析也进行探索UCHL1的表达,这表明UCHL1的表达在肥胖增值税样本在丰度相比,调节正常体重控制褶皱变化为5.99。免疫印迹结果符合label-free蛋白质组分析方法得到的结果。
(一)
(b)
3.6。形态测量学及组织学分析增值税在体重正常和病态肥胖的科目
作为显示在图6代表)染色法显示,更多的炎性细胞浸润增值税的病态肥胖患者比控制。马森的三色的染色显示胶原纤维沉积增加(蓝色)增值税的病态肥胖患者。免疫组织化学染色显示,有更多CD68-positive巨噬细胞在病态肥胖患者的增值税比在控制。
4所示。讨论
受大危害肥胖构成,与肥胖相关的研究有相当大的兴趣。考虑到腹部肥胖者的大部分在中国4)和缺乏蛋白质组研究分析东部人口的脂肪组织,我们因此关注差异表达蛋白质增值税病态肥胖和体重正常的中国女人之间延长蛋白质网络的理解负责东部人肥胖。通过使用label-free 1 d-lc-ms /女士,我们发现41蛋白质和至少2倍upregulation 83蛋白质在病态肥胖的差别与至少2倍对这些科目。去分析和音标的帮助下,我们发现,这些差异表达蛋白质有助于强化增值税的急性期反应信号的衰减LXR / RXR通路。三个蛋白质,ACSL1 HADH UCHL1,通过免疫印迹方法进行验证,结果表明,蛋白质的大小和方向变化按照蛋白质组学分析。形态测量学和免疫组织化学分析表明,病态肥胖患者的大桶体现增加炎症细胞浸润(包括CD68-positive巨噬细胞)和增强胶原纤维沉积。这些形态变化支持我们的蛋白质组学的结果。
4.1。LXR / RXR信号和脂质代谢紊乱
根据出来结果,LXR / RXR增值税,激活减弱中国女性患者的病态肥胖。LXR(肝X受体)存在于两个亚型,α和β,这些蛋白质结合类维生素a X受体(RXR)和形成了LXR / RXR异质二聚体,导致多个基因的转录参与胆固醇流出,转换和传输(20.(相关通路如图S1)。这种效应可以调节细胞内脂质久坐不动的生活方式引起的盈余和/或过度的热量消耗8]。研究由Doumatey等人还描述了LXR / RXR通路的浓缩新陈代谢健康的肥胖的非裔美国妇女的血清使用蛋白质组学分析(21]。LXR除了循环系统α和LXRβ在成熟的小鼠和人类脂肪细胞中表达的是22]。核磁共振分析显示,LXR修改的药理激活脂肪分布减少内脏脂肪(23]。拉等人证明了LXR核受体是一种有益的胆固醇传感器在脂肪组织诱导基因的转录,保护细胞胆固醇过载(24]。LXRα基因敲除小鼠倾向于获得更多的重量和积累脂肪量高脂肪饮食相比,对野生型控制的影响(25]。尽管这些当前的研究,LXR在脂肪组织中的作用不是很好证实。我们的研究表明,可能存在有减速LXR / RXR激活中国妇女在病态肥胖的增值税。此外,如表所示3LXR / RXR路径衰减是有关upregulation C4A / C4B LYZ,飞机观测,S100A8, ECHS1的差别和MMP9对这些FASN ACACA, HADH增值税。这些结果表明,肝X受体途径和相关蛋白质肥胖可能是潜在的治疗目标。
UCHL1可能促进RXR分解(26]。在这项研究中,我们发现UCHL1的表达在肥胖女性的增值税调节蛋白质组学和免疫印迹分析,进一步解释了LXR / RXR通路的衰减增值税。
4.2。炎症,急性期信号增强
肥胖是代谢问题和慢性炎性疾病。循环hs-CRP水平,炎症生物标记,升高超过正常上限的肥胖病人群体(如表所示1)。然而,炎症在肥胖的起源和潜在的分子机制仍不完全清楚。一种解释是,系统性炎症状态条件由急性期反应,表现为急性期反应蛋白水平的高度27]。封锁的一种急性期蛋白,小鼠接受高脂肪饮食防止体重增加和产生胰岛素抵抗与控制(28]。在蛋白质水平,血清蛋白质组学分析证明,新陈代谢健康的非裔美国人肥胖的女性患有急性期反应的异常增强信号通路(21]。preobese糖尿病受试者的研究还显示,参与炎症/免疫反应的蛋白质丰富的增值税(29日]。与之前的研究一致,我们还发现,急性期反应信号通路是加强增值税的肥胖的女性患者(相关通路如图S2)。
LXR / RXR信号通路发挥其抗炎作用衰减的释放炎性细胞因子在脂肪细胞和脂肪组织巨噬细胞(30.]。根据我们的研究,LXR / RXR激活减增值税的肥胖的女性患者,LXR / RXR差别表明对这些通路可能有助于增强系统性炎症在肥胖病人的增值税。
4.3。验证差异蛋白质
虽然差异蛋白质组学研究方法可以揭示大量的差异表达蛋白质,由于验证方法的局限性,只有少量的蛋白质可以验证。在这项研究中,异丙醇减轻肥胖的识别标记,我们选择ASCL1 HADH, UCHL1验证基于蛋白质组学分析和先前的研究。
ACSL1, long-chain-fatty-acid-CoA连接酶1,属于一类酰coa合成酶,必不可少的激活、运输、和脂肪酸的降解,以及脂质合成(31日]。根据我们的蛋白质组学的结果,在脂肪酸ACSL1扮演一个角色β氧化,规范的途径之一。ACSL1局部葡萄糖转运蛋白4 (GLUT4)包含囊泡(32]。ACSL1不足影响空腹血糖稳态在肌肉33),会使细胞脂质和葡萄糖摄取脂肪细胞的数量(34]。在脂肪组织中,ACSL1最高度的酰基辅酶a合成酶表达参与脂肪酸的吸收和三酰甘油合成35,36]。选择性ACSL1不足80%的脂肪的损失引起的小鼠ACSL活动(37]。母亲肥胖显示的下降表现ACSL1在脂肪组织38]。此外,ACSL1多态性赋予更高的患糖尿病前期糖尿病(pre-DM)。这种pre-DM风险减少和降低BMI与体重正常受试者的消失(体重指数小于25公斤/ m2)[39]。自从ACSL1参与能量代谢的各个方面,我们选择ACSL1进行验证。在目前的研究中,蛋白质组学和免疫印迹结果表明ACSL1表达增值税在病态肥胖的表达下调中国女性比起正常体重的控制。的差别,对这些ACSL1增值税可能表明肥胖代谢恶化状态。
HADH, hydroxyacyl-coenzyme脱氢酶,是一种mitochondrial-oxidation脂肪酸的酶,广泛参与能源生产,特别是在时间的禁食和其他代谢压力。HADH参与glucose-induced的规定由正常的β细胞胰岛素的释放,还伴随着胰岛素释放的K + ATP-independent调节胰岛素生产细胞(40]。HADH的功能丧失的突变基因与空腹血胰岛素增多(41,42]。HADH也与肥胖和脂质代谢的发展有关。在动物模型中,HADH(−−)基因敲除小鼠显示甘油三酯无法被消除的等离子体在寒冷暴露与HADH(+ / +)小鼠(43]。另一种动物蛋白质组学分析显示不同的脂质沉积受HADH [44]。在我们目前的研究中,HADH IPA参与了LXR / RXR途径(如表所示3可能与差别),它对这些LXR / RXR路径衰减。总的来说,HADH多个角色的新陈代谢和其可能参与了LXR / RXR信号通路让我们来验证HADH。
UCHL1,泛素羧基末端水解酶同工酶L1,已被证明是一个胎儿编程相关肥胖指标(45),可以反映炎症状态的代谢反应46]。UCHL1被发现参与氧化应激在脂肪组织47]。氧化应激被认为是一个主要因素,触发和维持了炎症过程,导致慢性低度炎症在肥胖病人48]。肥胖男性的皮下脂肪组织显示一种调节模式UCHL1 [48]。UCHL1可能促进RXR分解(26]。此外,增加和RXR UCHL1表达式α蛋白酶体降解模拟缺氧可以诱导体外条件,是一种发生在肥胖的内脏脂肪组织(26]。这些以前的结果是符合我们目前的增值税是体现与UCHL1 upregulation和LXR / RXR信号衰减,这可能表明有害效应在增强氧化应激在增值税在肥胖的条件。幸运的是,另一项研究建议,短期和长期减肥UCHL1[差别可能导致对这些49),它支持UCHL1为病态肥胖的治疗目标。由于炎症参与和治疗UCHL1的潜力,我们选择这种蛋白质作进一步验证。
我们进一步进行相关分析用免疫印迹结果和临床资料(补充表S3)。HADH和ACSL1与高密度脂蛋白胆固醇呈正相关。与TG ACSL1负相关,而UCHL1与TG呈正相关。这些结果表明,系统性血脂异常相关的差异表达蛋白质是增值税和代谢紊乱。此外,ACSL1的表达,HADH, UCHL1西方墨点法并不与年龄相关。
4.4。脂肪细胞形态测量学、纤维化和炎症改变
我们的蛋白质组学研究显示急性期反应信号增强和LXR / RXR信号衰减增值税病态肥胖。先前的研究表明,脂肪组织巨噬细胞是肥胖相关炎症的主要来源(50]。此外,LXR-dependent基因表达对巨噬细胞是重要的生存和先天免疫反应(51]。我们进行了免疫组织化学研究探讨巨噬细胞表达在肥胖病人的增值税,我们发现CD68、巨噬细胞谱系的一个标志,在脂肪细胞的表达水平较高。这个发现是一个简单的迹象增加巨噬细胞参与肥胖和符合信号状态的改变在我们的研究中。
慢性炎症可能激活组织纤维化,成为致病,导致正常组织结构和功能的变化(52]。最近,增加人类脂肪组织纤维化与肥胖和胰岛素抵抗[有关53]。我们也观察到一些蛋白质,如S100A8和MMP9,根据我们的蛋白质组差异表达的结果。根据先前的研究,S100A8能促进纤维母细胞激活和纤维化(54]。基质金属蛋白酶,蛋白质家族,劈开胶原蛋白,可以调节的动态纤维化使重构的细胞外基质(55]。因此,炎症信号变化以及不同蛋白质改变假设影响胶原纤维沉积在增值税在我们的肥胖病人。马森三色的染色后,异常的胶原蛋白沉积、纤维化发展的一个标志,的确是在病态肥胖患者的增值税。
总之,炎症和组织纤维化似乎齐头并进,与增值税相关蛋白质组变化条件下的病态肥胖。
4.5。限制
本研究的主要局限是减少数量的病人最终录取,这部分是由于招募困难考虑齐次临床特征。由于固有的困难获取病人组织样本,大多数以前的临床蛋白质组学研究也基于相对较小的患者组(56,57]。我们试图减少的不利影响相对有限的样本通过一个健壮的蛋白质组学的应用过程和技术复制(58]。
年龄不匹配的是本研究的另一个限制。对照组的年龄相对更高。在动物模型中,与年龄相关的蛋白质组变化是次要的瘦老鼠(59]。进一步的免疫印迹结果和年龄之间的统计相关性分析,结果表明,ACSL1的表达,HADH, UCHL1并不与年龄相关(表S3)。
5。结论
在这项研究中,我们观察到124个差异表达蛋白质的增值税病态肥胖的中国女性比起正常体重的话题。八十三的这些蛋白表达下调,而41蛋白质调节。通过进一步分析,我们发现这些改变增值税蛋白可能参与的衰减肝X受体/类维生素a X受体(LXR / RXR)信号通路的激活以及急性期反应的过程。免疫印迹结果按照蛋白质组学分析蛋白质的变化。形态测量学及组织学分析表明,大桶的病态肥胖受试者表现增加炎症细胞浸润(包括CD68-positive巨噬细胞)和增强胶原纤维沉积。这些识别差异表达蛋白质可能目标在解决增值税在病态肥胖的作用。
数据可用性
原始的蛋白质组数据用于支持本研究的结果中包括补充材料。的临床资料包括在本文中。
的利益冲突
作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。
作者的贡献
陈魏商、太阳同样起到了推波助澜的作用。
确认
本研究支持由北京市自然科学基金(7182130和7182130号锣财政年度),中国国家自然科学基金(81370898号,30771026,和30540036龚财政年度,和朱HJ 81471024和81471024号),国家重点项目的临床科学(wbyz2011龚财政年度和朱HJ - 873),和PUMCH基金会龚财政年度(2013 - 020)。
补充材料
表S1:脚手架报告蛋白增值税由label-free 1 d-lc-ms /女士。表S2:增值税124个差异表达蛋白质之间的病态肥胖和体重正常的科目。图S1: LXR / RXR信号通路参与蛋白质。图S2:急性期反应信号通路参与蛋白质。表S3:免疫印迹结果的相关分析和人体测量/实验室测量。(补充材料)