PPARα需要PPARδ在调控小鼠的体重和肝脂肪变性

文摘

过氧物酶体扩散者激活受体α(PPARα)和δ(PPARδ)属于核受体超家族。PPARα是一个良好的降脂药物的目标。PPARδ(也称为PPARβ/δ)被调查是一个有前途的抗糖尿病药目标;然而,证据PPAR在文献中δ影响肝脂质代谢是不一致的。老鼠有条件地表达人类的PPARδ展示了明显的减肥和提升GW501516处理(PPAR时肝脂肪变性δ受体激动剂)与野生型小鼠相比。这种效果是完全没有在小鼠PPAR的占主导地位的否定形式δ或删除PPAR的DNA结合域δ。这证实了PPAR的绝对要求δGW501516的生理行为,证实了这种受体的潜在效用对人类形体。令人惊讶的是PPAR的基因缺失α还废除的影响方面的GW501516减肥和肝脂质积累。PPAR的水平α内源性兴奋剂16:0/18:1-GPC被PPAR显示调制δ在野生型老鼠。我们的结果表明,PPARδ和PPARα受体是必不可少的GW501516-driven随后减少脂肪组织和肝脏脂肪变性,PPARα工作的下游PPARδ。

1。介绍

全球超重和肥胖人数的增加是一个主要的健康问题,由于伴随代谢障碍和风险增加各种致命疾病(1]。承诺但商业上未知的典型之一,抗糖尿病的药物是三角洲过氧物酶体扩散国激活受体(PPARδ)受体激动剂(2,3]。

PPARδ属于核受体超家族。PPARs转录因子激活各种脂肪酸及其衍生物(4]。所有PPARs绑定到过氧物酶体扩散者响应元件(PPRE)相关的DNA序列AAAGTAGGTCANAGGTCA [5]。绑定的PPARs DNA要求它们形成与类维生素a X受体形成。没有的配体,PPAR-RXR形成积极招募紧辅阻遏物和染色质组蛋白脱乙酰作用和修改因素(6]。三种同形像的PPAR存在。PPARα是第一个成员组受体被称作受体负责化学诱导rodent-specific肝肿大和肝癌7- - - - - -9]。这种受体的目标也是fibrate家族的降脂药物。PPARγ相比之下,主要表达在脂肪组织和调节脂肪形成和胰岛素敏感性。类的药物thiazolidinediones胰岛素增敏剂是PPAR的活化剂γ(10]。PPARδ(也称为PPARβ/δ)的其余成员亚科(4]。它是无所不在地PPAR表示,它已被证明δ激动促进脂肪酸氧化和利用在脂肪组织和骨骼肌(11]。PPARδ选择性受体激动剂改善血浆血脂(12),可以抑制动脉粥样硬化进展(13,14]。然而,已经提出了PPAR的可能性δ受体激动剂可以促进某些类型的癌症(15]。另一个问题关于毒理学PPAR问题δ受体激动剂与PPAR的角色δ在肝脏脂质代谢。证据是PPAR积累δ可以刺激暂时的(16)或更严重的17脂肪酸积累在鼠标和潜在的人类肝脏。这可能是一个问题,代谢综合征和2型糖尿病患者非常容易肥肝脂肪变性。然而,其他报告从秦和他的同事们(18这一假说相矛盾。因此,我们试图测试PPAR的假设δ激动可能具有促进肝脂肪积累的风险与非酒精性脂肪肝病(NAFLD)相似。为了研究PPAR的角色δ信号调节肝甘油三酯积累,我们执行在活的有机体内实验使用人性化,转基因动物和不同的饮食和化学治疗。

2。实验程序

2.1。试剂

PPARδ,2-methyl-4 -4-methyl-2 - [4 - (trifluoromethyl)苯基]5-thiazolyl} methylthio}含苯氧基的}乙酸(GW501516),合成了房颤ChemPharm有限公司,英国谢菲尔德。其他化学物质用于本研究从σ购买/奥尔德里奇,吉林厄姆,英国多塞特郡。

2.2。动物

Nontransgenic (non-tg) C57BL / 6小鼠获得哈伦实验室(哈伦,英国)。PPARα基因敲除小鼠(C57BL / 6.129 s4 -Ppara^tm1Gonz)从杰克逊实验室购买(美国缅因州巴尔港)。PPARδ零动物从大学获得瑞士洛桑,从沃尔特Wahli的实验室,和维护C57BL / 6背景(19]。代的老鼠(C57BL / 6)有条件地表达人类的PPARδ(hPPARδ显性负)和人类PPAR的导数δ(hPPARδΔAF2)描述了其他地方20.,21]。简而言之:转基因表达的控制Cyp1a1启动子系统允许条件表达式的转基因22]。选择的转基因的表达依赖于鼠标的激活内源性芳基碳氢化合物受体(AhR)。激活是通过饮食管理AhR受体激动剂(I3C)吲哚- 3 -甲醇0.25% (w / w)。基底的转录Cyp1a1子没有兴奋剂气道高反应性非常低,允许转基因表达的严格控制。所有的老鼠随意和保持12小时光/暗周期在湿度和温度控制的环境中。所有的程序都是按照规定包含在动物和科学程序法案(1996)的英国和苏格兰邓迪大学的伦理委员会批准。动物喂养正常食物(标准1实验动物饲料,SDS有限公司,韦翰,英国)或食物补充GW501516 0.0025% (w / w)(4毫克/公斤/天)。在每个实验终止,一夜之间,动物被禁食和牺牲使用CO的浓度增加₂。血液被使用心脏穿刺,其次是摘除器官(肝脏、肌肉(四头肌),和脂肪组织(内脏脂肪垫))。收集组织snap-frozen在液氮并存储在−80°C,直到进一步的处理。在所有的实验中两性被用于平衡的分布与5动物/组,PPAR除外αko实验,4动物/组。使用的所有老鼠10周大开始时每个实验。没有观察到性别差异在当前的表型。

2.3。血液和肝脏脂质测量

从肝总脂质提取使用Folch方法(23]。分析血浆和肝脏脂质使用RX代托纳执行临床分析仪(英国草毒死)按照制造商的指示。

2.4。身体脂肪测量

磁共振成像系统EchoMRI-4in1(美国得克萨斯州休斯敦的)是用来确定在活的动物身体成分。

2.5。基因表达

总RNA从肝脏和肌肉准备使用RNEasy或RNEasy迷你纤维装备制造商指示后(试剂盒)(英国试剂盒)。基因表达的定量分析,总RNA是规范化和使用高容量reverse-transcribed cDNA逆转录工具包(应用生物系统公司)。感兴趣的基因的Ct值规范化使用δ18 s RNA Ct方法。Taqman探针和引物以前描述(13)或设计使用底漆Express 3.0,从应用生物系统公司购买(英国)或从欧陆坊MWG操纵子(英国伦敦)或从σ/奥尔德里奇,吉林厄姆,英国多塞特郡。引物和探针序列补充表所示(在网上补充材料http://dx.doi.org/10.1155/2015/927057)。ABI棱镜7900序列检测器(应用生物系统公司)是用于执行rt - pcr反应和数据获取和处理序列检测器1.6.3软件(应用生物系统公司)。

2.6。微阵列分析

总RNA提取肝脏样品(每组5动物)使用RNeasy工具包(试剂盒)根据制造商的指示,包括DNase消化步骤。总RNA是量化NanoDrop分光光度计(nd - 8000)和样本放大和标签使用Illumina公司TotalPrep RNA扩增工具包(英国表达载体)。所有的样品都通过了质量检查使用安捷伦2100 Bioanalyser和1.5μg / biotin-labelled样本杂交MouseWG-6 v2.0表达式BeadChips(美国Illumina公司)。BeadChips ()扫描使用Illumina公司BeadArray读者使用GenomeStudio软件和原始数据获得。表达数据规范化GenomeStudio背景提取。微阵列数据分析使用GenomeStudio,兆电子伏诉4.8.1。和MS Excel。集团对体重的增加意味着初始体重(%)和肝甘油三酯水平的2周从先前的实验数据建立了涉及non-tg美联储控制或与GW501516饮食补充;non-tg, hPPARδ,hPPARδΔAF2美联储控制+ 0.25% I3C或饮食补充GW501516 I3C 0.25% + 0.0025%;PPARαko和PPARδko美联储控制或饮食补充GW501516 (w / w)。表型组意味着从实验2周时间点然后与肝基因表达数据获得5天的实验。30854个基因(由45281探针)上可用微阵列芯片,9548年达到高强度从背景的意思值< 0.1的60个样本。这广泛的选择要求不排除基因nonexpressed在特定样本,例如,null或表达式只是显著诱导样品检测。错误发现率方法(罗斯福)(24)是用于对多个测试效果。如果相关整体相关性被认为是重要的罗斯福值低于0.05。

2.7。磷脂酰胆碱的测定(GPC)

量化的16:0/18:1-GPC是根据以前的报告25)做了一些调整。总之,分析了在热Finnigan TSQ量子超三重四极质谱仪(ThermoFinnigan,圣何塞,CA)与热Dionex最终3000 LC和一个电喷雾源。系统使用16:0/18:1-GPC调谐。5毫升的脂质提取被注入Phenominex C18柱(50×2.1毫米),6分钟从50 LC梯度洗脱:50 CH₃CN/H₂90年O(解决方案):10异丙醇/ CH₃CN(解决方案B)。这两种流动相的解决方案包含0.1%甲酸。前兆的脂质分析了物种含有胆碱磷酸离子扫描(正离子模式、质量范围= 740 - 820)监测中性损失184.1,这对应于胆碱磷酸。的相对丰度760(代表16:0/18:1-GPC)758(代表16:0/18:2-GPC)计算。

2.8。肝组织的组织学分析

想象脂肪沉积在肝脏组织的部分中,使用油红O染色。冰冻切片的福尔马林固定肝脏(5μm)沾奥罗和迈耶的苏木精复染色。

2.9。统计分析

GraphPad Prism 5.0 (GraphPad软件公司、钙、美国),MS Excel和GenomeStudio兆电子伏诉4.8.1被用于统计分析。双向方差分析与Bonferroni发布测试,学生的以及,相关性是用来计算统计学意义。被认为是重要的。所有误差都显示为标准错误的意思。

3所示。结果

3.1。PPARδ激动Nontransgenic老鼠

为了测试literature-reported肝脂质PPAR波动反应δ配体,nontransgenic老鼠的饮食富含GW501516 8周与对照组正常的食物。动物被牺牲在2、4、8周的时间点。PPARδ受体激动剂治疗减少体重增加non-tg老鼠(初始重量的百分比计算)。PPAR的影响δ配体4和8周后体重增加的实验被认为是非常重要的(;图1(一))。

在对待动物,等离子体水平的浓度GW501516被发现大约1μmol / L在2、4、8周的时间点(数据没有显示)。对待动物肝甘油三酯(TG)含量在两组之间没有显著差异。然而,4周后,配体对动物肝脏TG含量增加了91% ()与对照组相比。实验结束时(8周),在治疗小鼠的肝脏TG低58% (),与对照组相比。当比较治疗组,肝脂肪含量下降了73% ((图)4 - 8周1(一))。图1 (c)染色显示肝的照片部分脂肪(油红O)。血液血脂还透露,血浆甘油三酯水平被发现在每个时间点统计低GW501516治疗组,对照组相比(数据没有显示)。

基因表达分析的结果表明,在PPAR的肝脏δ配体治疗动物牺牲4周后,没有任何差别upregulation或对这些PPAR的家人(图1 (d))。没有观察到肝的表达模式差异PPARs整个实验。考虑到源的增加可能是由于肝脏脂肪新创脂肪酸合成、肝脂肪酸合酶(Fas) mRNA水平测定。令人惊讶的是,Fas mRNA水平在治疗4周后动物表达下调60% (;图1 (d))。受损β氧化过程可以在异位脂肪堆积也发挥作用。在对待动物肝acyl-coenzyme氧化酶1水平(Acox1),第一个脂肪酸的酶β氧化途径,没有不同于那些控制(图1 (d))。另一方面,肉碱的表达palmitoyltransferase我(Cpt1),编码一种酶参与运输脂肪酸进入线粒体,增加翻肝脏四周治疗后与对照组(;图1 (d))。8周后,各组之间没有区别Cpt1表达式被发现。

3.2。GW501516刺激肝脂质是由一种PPAR积累δActivation-Dependent机制

测试PPAR的假设δ肝脂质积累所需的信号是专门针对GW501516,我们使用动物有条件地人类PPAR overexpressingδ(hPPARδ)或有条件地overexpressing主导人类PPAR的否定形式δ(hPPARδΔAF2)连同nontransgenic老鼠控制。

老鼠分为控制和治疗组,和所有的动物食物喂饮食补充(I3C)吲哚- 3 -甲醇(0.25% (w / w))诱导转基因动物的转基因。I3C是一种天然的化合物在十字花科植物和摄取然后转换成聚芳indolic化合物,激活内源性的芳基碳氢化合物受体(AhR),这是在肝脏中表达的高度26]。治疗组的饮食喂养含0.25% I3C GW501516 (w / w)和0.0025%的股份。由于hPPAR易感性δ老鼠时psoriasis-like皮肤病治疗长时间与GW501516 [20.),所有组的动物治疗2周只有像牛皮癣phenotype-free先前建立的。

在饮食中补充I3C (0.25% w / w)导致高表达的转基因mRNA水平在肝(图2(一个))。然而在肌肉,表达转基因都是特别低的水平相比,肝表达式(图2(一个))。肝脏及其他器官的转基因表达极低水平没有I3C [21),证实hPPAR的规范表达δ转基因收敛的气道高反应性和行动的肝脏。

人类hPPAR的条件表达式δ有一个显著的影响在老鼠的体重增加饮食包含GW501516如前所述[21),与配体hPPAR治疗δ动物失去了15%的体重在2周,治疗相比,同窝出生的()。Non-tg老鼠的饮食包含GW501516和动物有条件地overexpressing hPPARδΔAF2 GW501516在饮食有微不足道的差异体重或保持正常的体重增加后2周的时间(控制与治疗;non-tg和hPPARδΔAF2,分别地。(数据未显示)。大部分的体重丢失是由于脂肪损失由核磁共振扫描(图2 (b))。

的PPARδ受体激动剂也影响血浆高密度脂蛋白水平。在2周,小鼠的高密度脂蛋白水平overexpressing hPPARδ美联储的饮食包含GW501516增加了52% ()(在non-tg增加高密度脂蛋白明显但不显著),而在hPPARδΔAF2动物组之间没有显著差异(数据未显示)。

解剖的动物显示明显苍白色的动物的肝脏overexpressing hPPARδ美联储的饮食丰富GW501516 hPPARδΔAF2动物控制饮食。进一步直接测量脂质在hPPAR增加肝脏TG确诊δ老鼠接受GW501516 202%,相比,未经处理的控制(、双向方差分析(图)2 (c))。hPPARδΔAF2动物美联储控制饮食也有升高肝脏TG hPPAR可比δ老鼠的配体的饮食。然而,hPPAR集团δΔAF2 GW501516对待动物的肝脏TG水平较低50%,比未经处理的控制()(图2 (c))。在hPPAR GW501516存在δΔAF2老鼠似乎恢复阻遏这种受体的功能,符合反向激动,我们已经看到在其他实验21]。

在肝脏基因表达分析显示,2周后,水平的mRNA adipophilin (ADRP脂肪Differentiation-Related蛋白质,也称为perilipin 2或Plin2)高度相关(;)的肝脏TG水平控制和治疗组和在动物的基因型(图2 (d))。Plin2编码蛋白质,大衣脂滴,这是一个直接的PPARδ目标基因也回应PPARα(27),因此可以作为PPAR的标志δ激活和TG积累。

Fas mRNA水平组之间没有显著差异被发现在老鼠身上有条件地人类PPAR overexpressingδ(图2 (e))。此外,肝PPAR的转录水平γ大师脂肪生成的基因在受体激动剂治疗小鼠低72% ()(图2 (e))。另一方面,信使rna CD36脂肪酸转运增加在对待动物。的mRNA水平β氧化标记,Acox1增长了214% (hPPAR GW501516对待动物δ)相比,对照组()和解偶联蛋白2 (Ucp2) mRNA在治疗小鼠(图也积极改变2 (e))。

3.3。PPARα下游信号对PPAR至关重要δAgonist-Induced减肥和肝脏脂肪变性

长期PPAR结关δ端依赖肝脏脂肪堆积与non-tg动物实验中所描述的很明显,尽管发生稳定GW501516等离子体水平在每一个时间点(8周实验,图1 (b))。我们假设PPARα激活和信号可以负责PPAR切除肝脏脂肪堆积δ激动。调查这一假设是否正确,PPARα零老鼠受体(PPARαko)。PPARαko小鼠,容易诱发肝脂肪变性(禁食28,29日];因此在牺牲之前,老鼠不禁食。动物被分成2组,一个控制喂正常食物和治疗组喂饮食补充GW501516 0.0025% (w / w)。老鼠牺牲在2、4、8周后开始实验。令人惊讶的是,PPARαko白鼠GW501516没有失去体重在整个实验中,与对照组相比美联储正常的食物(图3(一个))。在两组之间的食物摄入量没有区别在整个实验(图的长度3 (b))。脂质测量显示在PPAR没有肝脂肪变性αko小鼠PPAR对待δ配体(图3 (c))。肝脏TG内容组之间没有显著的差异在任何时间点的实验。然而,尽管缺乏功能性PPARα血浆高密度脂蛋白水平的上升在GW501516治疗仍可检测,只有4周的时间测量差异具有统计学意义()(图3 (d))。

尽管脂肪肝表型和PPARδ端依赖减肥PPAR完全废除αko白鼠PPARδ受体激动剂,基因表达组表明,很多直接PPARδ还调节目标基因。肝脏Plin2 mRNA水平显著高于在每一个时间点(3 - 5.5折)()(图3 (e))。然而,Plin2之间不存在相关性,肝脏TG(图3 (f))。angiopoietin-related蛋白4 (Angptl4)是参与脂质代谢和PPAR的目标δ。肝Angptl4 mRNA水平也在治疗组显著升高(图3 (g))。此外,肝mRNA水平的丙酮酸脱氢酶激酶同工酶4 (Pdk4),另一个PPARδ和PPARα目标基因(30.),增加。Pdk4磷酸化丙酮酸脱氢酶复合体,从而抑制碳水化合物代谢(图3 (h))。

使用PPAR进行了类似的实验δ基因敲除的动物。C57BL / 6 PPAR在4周的时间δko小鼠喂养正常食物或饮食富含GW501516 0.0025% (w / w)。PPARδ受体激动剂治疗并没有导致体重与对照组相比(图4(一)),不改变食物的摄入量(图4 (b))。控制和配位体之间没有差异被发现治疗组在肝脏脂质含量(图4 (c))或PPAR的信使rna基因表达水平δ下游靶基因,如Plin2 Angptl4, Pdk4(图4 (d))。

PPAR的假设δ激活导致内源性PPAR不断蓄积α配体(31日,32),从而提供PPAR的角色αPPAR的下游δ,进行了测试。拟议的PPARα内源性活化剂1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (POPC)中检测出整个肝细胞脂质提取使用质分析。当时水平提高的关键因素POPC non-tg动物肝脏的美联储的饮食富含GW501516研究的整个长度,之间的差异治疗组2和4和8周是赞成后者的三倍(和职责。)(图4 (e))。基底肝水平POPC PPAR的2周的时间点δko动物也明显高于non-tg老鼠(图4 (f))。这些数据表明,失踪的肝脂质GW501516治疗组4到8周non-tg动物(图1 (b))遵循POPC积累。这可能表明的累积POPC PPAR所需的关键水平α激活的原因可能是肝脏TG的间隙,PPAR增强的结果α活动至少non-tg老鼠。然而,进一步的研究在PPAR POPC动力学αko和PPARδko模型需要证实这一假说。

3.4。早期肝基因表达率预测随后的减肥GW501516治疗

核受体的生物学,最初这些转录因子的活动随后转化为代谢和生理变化。我们假设短,5天学习(没有减肥)将保留nuclear-receptor-based整个组基因的转录活性,未影响通过各种生理反馈循环和自我平衡的机制,这可能发生在长期慢性配体治疗加上大量的减肥。这个全基因组转录分析的目标是演示如何早期转录行动涉及PPAR在肝脏α-PPARδ串联活动直接转化表型后期发生的事件。六组的老鼠放在特定的饮食:(1)non-tg食物;(2)non-tg GW501516粮+ 0.0025%;(3)non-tg,表达人类PPARδ(hPPARδ显性负)和表达PPAR的导数δ(hPPARδI3CΔAF2)放在chow + 0.25%;(4)non-tg hPPARδ,hPPARδΔAF2放在GW501516 chow + I3C 0.25% + 0.0025%;(5)PPARαko和(6)PPARαko小鼠GW501516放在食物或食物+ 0.0025% (w / w)。后5天的实验中,小鼠牺牲,肝脏是收获,从分析了这个器官利用微阵列基因表达。27基因被识别,其表达模式与体重增加率显著相关(见部分建立了从以前的独立实验2。6);然而,没有发现基因(罗斯福低于0.05),这将是显著相关水平的肝脂肪变性。最多的组基因显著相关的减肥是跨膜转运蛋白(表1)。Abcc3最显著的相关基因(图5(一个))。Hardwick等人在研究肝mRNA Abcc3被发现都在人类肝脏样本证实非酒精性脂肪肝病(NAFLD) [33)也一直在报道糖尿病表型(34]。其他转运蛋白发现Slc19a1(图5 (b)),据报道也是一个重要的药物转运体,甲氨蝶呤反应的一个重要因素,药物用于治疗青少年特发性关节炎(35),而Slc25a10(图5 (c)),线粒体琥珀酸苹果酸和载体。Slc25a10以前是必不可少的葡萄糖刺激胰岛素分泌(GSIS) [36]。其他的例子包括基因参与淋巴细胞分化Ly6d(图5 (d)),之前已与小鼠的肝脂肪变性程度相关(37]。其他基因的表达与体重显著相关,包括以下几点:perilipin家族的成员S3-12(图5 (e)),一种蛋白质参与涂层细胞内脂滴(脂肪形成的标记),如转录调节基因Taf1d(表1),或者细胞生长因子与胰岛素样生长因子1 (Igf1)(图5 (c))。它是一致的,低水平的学习Igf1被发现在患者血清肝脂肪变性,这个协会是独立于饮酒38]。所有,但Igf1,原来是体重呈负相关。的例子选择基因的表达模式和关联图如图所示5。

4所示。讨论

PPAR的能力δ信号诱导减肥和改善血浆脂质和葡萄糖稳态证明之前(12,16,39]。PPARδ是表示无所不在地40),但在我们的动物模型中,基底hPPARδ转基因表达很低在广泛的组织和高度诱导肝脏中(21]。因此,在hPPAR明显减肥δ老鼠的饮食补充GW501516之前被我们组(21]在这个研究可能表明肝脏对于这些表型的一代是很重要的。

4.1。PPARδ调节肝脏脂质代谢的直接和间接的方式

迄今为止,PPAR的角色δ在肝脏脂肪变性仍然是一个悬而未决的问题。例如,adenovirus-mediated PPAR的过度δ在肥胖就足以改善肝脂肪变性吗db / db老鼠在7天(18]。在另一项研究中,db / db老鼠接受GW501516 14天表现出肝脏TG(增加20%16]。在另一个工作,作者还演示了PPAR的肝脏TG含量增加δoverexpressing老鼠(17]。相反,一个最近的工作表明,GW501516治疗老鼠HFD没有影响在肝脏TG (32]。我们的研究表明,肝脂肪变性出现在接受PPAR non-tg老鼠δ受体激动剂;然而,它只是严格时间,明显经过4周的治疗。在长期,PPAR的激活δ由GW501516是预防肝脂肪变性。

PPAR的可用性α内源性配体(POPC)可能解释的肝脏脂肪间隙长期PPAR后观察δ配体的治疗。事实上,在我们的研究中,水平POPC时间在GW501516 non-tg治疗小鼠肝脏(图4 (e)),表明PPARδ是一代POPC“闸门”。尽管POPC基底PPAR水平显著提高δ比non-tg ko小鼠,这仍然观察是一致的结果Adhikary et al .,他们表明,配体的存在或受体的基因消融,一组相似的基因调节(41]。最近的研究指出,Fas对合成POPC[至关重要31日];然而在我们的研究中,无论是从rt - pcr基因表达数据(图1 (d))和微阵列分析(数据未显示)表明Fas感应的任何证据。

在hPPARδ老鼠与GW501516饮食,2周是积累足够的大量的脂质在肝脏。更高层次的肝脏TG hPPAR也发现了δΔAF2动物正常食物的饮食。最近的调查结果(41,42)表明,抑制因子函数是PPAR的重要作用δ。此外,我们的研究结果表明,肝脂肪hPPAR水平降低δPPARΔAF2小鼠δ受体激动剂。这与先前的观察是一致的配体结合AF2 domain-deficient PPARδ恢复这个核受体的抑制功能,在对手的方式工作,有效地与内生鼠标PPAR竞争δPPRE结合位点。

除了直接积累从饮食43),脂肪肝出现由于葡萄糖利用率在增加新创脂肪生成,upregulation Fas [44]。贾等人提出这种机制作为肝脂肪变性的解释中发现老鼠GW501516处理,作为一个消耗葡萄糖的自适应方法。在我们的研究中,然而,无论是non-tg动物还是hPPARδ小鼠脂肪肝脏肝Fas成绩单含量严重超标。此外,PPARγ,脂肪生成的标记45),在小鼠的肝脏表达下调条件overexpressing hPPARδ,GW501516处理。

线粒体β氧化的氧化途径的间隙脂肪酸(46]。基于文献[47)和Cpt1 Acox1基因表达的结果,没有迹象表明β氧化过程在肝脏被GW501516中断治疗。

其余的脂肪酸来源脂肪肝是大量涌入脂肪组织(48]。禁食和运动的特点是放大脂肪组织脂类分解和释放nonesterified脂肪酸(NEFA) [49]。NEFA过度供应,不氧化,由肝脏TG和reesterified沉积在肝细胞的细胞质50,51]。的PPARδ刺激肝脂肪积累我们在研究中观察到的是伴随着大量的减肥,如果不是之前,PPAR的例外αko和PPARδko白鼠GW501516,既不减肥也不观察肝脏脂肪变性。核磁共振成像扫描证实hPPAR体重下降δ是由于脂肪量减少,而不是调和食欲或精益质量降低。

4.2。PPARα和PPARδ在脂肪组织脂类分解作用

PPARδ在长时间的禁食是激活,增加体力活动(11]。PPARδ受体激动剂甚至显示工作作为练习模仿物质,增加耐力跑在成年老鼠39]。然而,PPAR的药理活性δ部队脂肪组织释放脂肪酸,不立即要求权力身体器官。即使在36小时内空腹在健康人体和小鼠暴露于16小时的快速临时肝内脂肪堆积是观察到的52,53)和非酒精性脂肪肝患者,快速减肥恶化肝脏组织病理学(54]。剧烈运动后,老鼠也能积累显著的肝脏TG水平,而TG骨骼肌减少(55]。我们的研究表明,PPAR的药理活性δ导致空腹或运动(如减肥和随后的小鼠肝脏TG的积累。

然而,这种效果需要PPARδ-PPARα协作。在一项研究中PPAR的地方αko小鼠喂食了非选择性潘PPAR激动剂,没有观察到减肥,但是ob / ob老鼠接受相同的受体激动剂损失了大约20%的体重14天(56]。我们的工作表明,尽管PPARα消融不块upregulation PPAR的关键δ由GW501516目标基因治疗,它废除一些关键PPARδ相关的生理效应。具体来说,基于PPAR缺乏减肥αko小鼠,我们推测,不存在明显的脂质动员商店显然是发生在non-tg老鼠GW501516处理。因此它可能表明功能PPARα对PPAR至关重要δ借动员脂肪组织的脂质商店。然而,PPARδ能力的提高高密度等离子体水平(57似乎不受PPAR的影响α烧蚀,因此似乎是PPARα独立。

和他的同事们(尽管田农58]讨论了两种可能性中其中一个是GW501516可能充当PPAR的直接激活α在缺乏PPARδ、体重减轻或肝脂肪变性不是GW501516 PPAR治疗。观察到的δko小鼠(图4(一)和4 (c)),证明PPAR的激活α通过GW501516不足以引起这些反应。虽然GW501516 PPAR可以直接行动α产生某些表型也归因于PPARδ如降低等离子TG或调节共同的基因(如Acox1),这两个相同的家庭成员之间的合作是至关重要的对减肥起始和肝脂质调节(图4 (g))。的PPARδ资助建设PPAR的监管α配体POPC似乎在这一过程中扮演的角色,至少在non-tg动物。然而,这个假设需要确认在后续研究中,当前的研究缺乏PPAR POPC动力学数据αko和PPARδko小鼠在GW501516治疗。

全基因组转录分析演示了PPAR的复杂性α-PPARδ在调节基因表达的关系。例如,Plin2和S3-12蛋白质表达类似的角色参与脂滴涂层。而Plin2表达与肝脂质水平高度相关non-tg, hPPARδ,hPPARδΔAF2老鼠,它仍然是高度PPAR的诱导αko肝脏脂质积累会缺席(数据的地方3 (e)和3 (f))。另一方面,S3-12表达的有效遗传KO的受体(图5 (e)),与这些小鼠的减肥表型相关。S3-12 mRNA表达以前是6倍调节脂肪肝PPAR表型γ1在转基因小鼠中[59]。在我们的研究中,我们也证明S3-12 mRNA表达与PPAR高度相关δ全身的小鼠肝脏脂质波动。虽然经过5天的治疗小鼠GW501516一些基因的变化观察到这可能是间接的,实验的主要合同是激活的基因消融,因此时间并不重要。其他基因(表1)发现强烈与预测减肥都是肝细胞和枯氏细胞表达基因,作为我们的研究显示有深远的作用在促进减肥。PPAR之间的联系是什么δ和PPARα控制基因表达在肝脏和减肥,需要进一步的研究,考虑到它可能建议hormone-independent脂肪脂类分解率的监管机制。这些数据将符合以往的研究显示,PPAR的激活δ促进脂类分解通过两个:调制的窟脂肪甘油三酯脂肪酶(ATGL)和增强肝的生产ANGPTL4 [60,61年]。

总之,我们表明,肝脏人类PPAR的具体表达式δ在小鼠肝脏促进肝脂肪变性,与重大损失的脂肪质量,建议广泛脂肪组织脂解作用,因此大量的脂肪酸进入肝脏。然而,这种效应是时间,需要PPARα信号,PPARα工作的下游PPARδ。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

作者的贡献

Wojciech g . Garbacz沃尔特·Wahli拉里·g·希金斯和科林·n·a·帕尔默参与研究设计。Wojciech Garbacz和杰弗里·t·j·黄进行了实验。Wojciech Garbacz和科林·n·a·帕尔默执行数据分析。Wojciech g . Garbacz杰弗里·t·j·黄沃尔特·Wahli拉里·g·希金斯和科林·n·a·帕尔默或导致写作的文章中写道。科林·n·a·帕尔默为研究获得资助。

补充材料

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