全氟辛酸(PFOA)是一种合成器官氟化物表面活性剂,与人类和动物的几种毒性作用相关。尤其是,已经观察到,PFOA治疗小鼠会导致与募集的棕色脂肪组织(BAT)相关的体重减轻,包括增加的解偶联蛋白1(UCP1)。目前尚不清楚这种蝙蝠募集背后的分子机制。为了研究PFOA可能的细胞自治作用的外观,我们用PFOA处理了棕色和白色(腹股沟)脂肪细胞的原发性培养物,或与非氟化的等效octanoate或使用媒介物处理的48小时(从分化的第5天到第7天,持续48 h)。pFOA本身增加了UCP1和肉碱棕榈酰转移酶1A(CPT1α)(与热生成相关的基因)的基因表达(mRNA水平)。此外,PFOA增加了脂肪酸结合蛋白4(FABP4)和过氧化物酶体增殖物激活的受体α(PPARα)(脂肪生成相关基因)的表达。在暴露于PFOA的棕色特征细胞中,UCP1的蛋白质水平也升高。这种增加更多是由于表达UCP1的细胞比例增加,而不是每个细胞的UCP1水平升高。在同时肾上腺素能刺激下,PFOA诱导的变化更加明显。八体酸盐对脂肪细胞的诱导不太明显影响,而不是PFOA。因此,PFOA本身增加了棕色和白色脂肪细胞中的热标记水平。这可以增强暴露于该化合物的动物(和人类)的能量代谢,从而导致负能量平衡,从而导致健身降低。
CRISPR/Cas9 已实现多种组织中的可诱导基因敲除;然而,尚未有其在棕色脂肪组织 (BAT) 中的应用报道。在此,我们开发了棕色脂肪细胞 CRISPR (BAd-CRISPR) 方法来快速检测一个或多个基因的功能。使用 BAd-CRISPR,将表达单向导 RNA (sgRNA) 的腺相关病毒 (AAV8) 直接施用于在棕色脂肪细胞中表达 Cas9 的小鼠的 BAT。我们表明,将 AAV8-sgRNA 局部施用于成年小鼠的肩胛间 BAT 可强有力地转导棕色脂肪细胞,并使脂联素、脂肪甘油三酯脂肪酶、脂肪酸合酶、周脂素 1 或硬脂酰辅酶 A 去饱和酶 1 的表达降低 90% 以上。施用多个 AAV8 sgRNA 可同时敲除多达三个基因。 BAd-CRISPR 诱导移码突变并抑制靶基因 mRNA 表达,但不会导致 BAT 中脱靶突变的大量积累。我们利用 BAd-CRISPR 创建了可诱导的解偶联蛋白 1 (Ucp1) 敲除小鼠,以评估 UCP1 缺失对成年小鼠适应性产热的影响。可诱导的 Ucp1 敲除不会改变核心体温;然而,BAd-CRISPR Ucp1 小鼠的成纤维细胞生长因子 21 循环浓度升高,并且 BAT 基因表达发生变化,与通过增加过氧化物酶体脂质氧化而产生的热量一致。其他分子适应性预示着额外的细胞效率低下,蛋白质合成和周转增加,线粒体对线粒体编码基因表达的依赖降低,核编码线粒体基因表达增加。这些数据表明 BAd-CRISPR 是一种加速脂肪组织生物学发现的有效工具。
全球变暖正在成为未来的气候趋势,并将对小型哺乳动物产生重大影响,并且它们还将适应生理水平,以应对气候变化,其中能量的适应能力是其生存的关键。In order to investigate the physiological adaptation strategies in Tupaia belangeri affected by the climate change and to predict their possible fate under future global warming, we designed a metabonomic study in T. belangeri between two different places, including Pianma (PM, annual average temperature 15.01 ° C) and Tengchong (TC, annual average temperature 20.32 ° C), to analyze the differences of liver metabolite.此外,还测量了两个位置之间静息代谢率,体温,解偶联蛋白1CONTENT(UCP1)和其他能量指标的变化。结果表明,温暖区域(TC)中的Belangeri(TC)降低了肝脏中能量代谢物的浓度,例如丙酮酸,6-磷酸果实,柠檬酸,恶酸,富马酸等,因此能量代谢强度也减少了,这表明了重要的能量酸酸和糖代代理酸化(grycabolist path)。 T. Belangeri来自温暖的栖息地。此外,棕色脂肪组织(BAT)质量,UCP1含量和TC中的RMR也显着降低,但其体温升高。所有结果都表明,贝兰格利(T. belangeri)通过降低能量消耗和升高体温来适应温暖温度的影响。总而言之,我们的研究扩大了我们对应对气候变化的生理适应策略的理解,并为T. Belangeri的命运提供了对未来全球变暖气候的初步见解。
肥胖,全球健康挑战,需要有效,可访问和创新的治疗模型。在这里,我们开发了一种可用于肥胖症的索诺 - 基因治疗的时空可控的微针(MN)药物输送平台。该平台提供了甲氧基聚乙烯聚乙烯 - 聚乙烯亚胺(MPEG-PEI)修饰的金属有机框架(MOFS)Sonosensitizer,并定期散布的短侧滴定palindromic重复激活(CRISPRA)/CRISPRA-CRISPRA-INC-INCUNCPARA-INSCORTERS in-INSCORTERS in INSTERTERS ADINCERTERS 1(UCPPERTALLY 1(UCPPERTALLY 1(UCPERTALLY 1)。总体而言,该疗法平台能够实现两种主要的“ an灭”和“对策”的策略:一种是通过声差疗法杀死多余的白色脂肪细胞,另一个是通过可控的CRISPRA-UCP1系统和Sonodynalnalnamic效应来促进白色脂肪细胞的褐变。用这种声音疗法治疗的肥胖雄性小鼠表明葡萄糖耐受性和胰岛素敏感性明显改善,成功地实现了体重减轻并约束重量反弹。这项研究可能使肥胖和其他代谢疾病的索诺基因治疗能够实现标准治疗范例。
摘要:烟酰胺单核苷酸(NMN)已成为针对年龄相关疾病(包括2型糖尿病)的有希望的治疗干预措施。在这项研究中,我们证实了NMN治疗对葡萄糖摄取的先前观察到的影响,并研究了其在各种组织和细胞系中的基本机制。通过迄今为止最全面的蛋白质组学分析,我们发现了一系列新型器官特异性作用,负责通过IPGTT:脂肪组织生长来测量的葡萄糖摄取(通过增加蛋白质合成,降解和MTORPORPRIFTIAL SIGNAMENTION提高)。值得注意的是,我们观察到了热UCP1的上调,促进了肌间脂肪组织中的葡萄糖转化为热量,同时显示出对肌肉和大脑线粒体生物发生的令人惊讶的抑制作用。此外,肝脏和肌肉细胞表现出独特的反应,其特征是剪接体下调和同时上调伴侣,蛋白酶体和核糖体,从而导致轻度受损和能量感知的蛋白质合成机制。此外,我们的发现揭示了大脑中明显的代谢重新布线。这涉及增加酮体的产生,线粒体Oxphos和TCA循环成分的下调以及诱导众所周知的禁食相关作用。共同阐明了NMN作用的多方面性质,突出了其特异性效应及其在改善葡萄糖摄取中的作用。这些发现加深了我们对NMN治疗潜力的理解,并为管理代谢疾病的新策略铺平了道路。
