饮食诱导肥胖雌鼠棕色脂肪组织蛋白质组学分析

摘要

目的 探讨高脂饮食(high-fat diet, HFD)对雌性小鼠棕色脂肪蛋白组学的影响。方法 构建高脂饮食诱导的肥胖雌鼠模型。对照组(CON组)小鼠给予普通饮食，实验组(HFD组)小鼠给予高脂饮食，均喂养21周，每周记录小鼠体质量，使用小动物体脂分析仪测量身体成分，通过经腹葡萄糖耐量试验(intraperitoneal glucose tolerance test, IPGTT)和胰岛素耐量试验(insulin tolerance test, ITT)评估小鼠葡萄糖耐量和胰岛素耐量。处死小鼠后迅速收集棕色脂肪(brown adipose tissue, BAT)标本于液氮中，后续进行液相色谱-串联质谱检测(liquid chromatography-tandem mass spectrometry, LC-MS)及蛋白组学数据分析(n=4)。结果 与CON组相比，HFD组小鼠体质量增加，体脂含量增加，糖耐量和胰岛素耐量受损。蛋白组学分析以差异倍数(fold change,FC)>1.5或<0.67,且P<0.05为标准筛选差异蛋白，聚类分析热图结果显示，HFD小鼠Ucp1水平升高，蛋白免疫印迹(Western blotting, WB)结果显示，HFD小鼠棕色脂肪中Ucp1水平更高；亚细胞定位分析表明线粒体是含有差异蛋白数目最多的细胞器；基因本体(gene ontology, GO)功能和京都基因和基因组数据库(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)通路富集分析显示：与CON组相比，HFD组下调蛋白主要与肌肉收缩有关，涉及钙信号通路等，而上调蛋白主要与脂质分解代谢有关，涉及脂质氧化过程以及产热、氧化磷酸化等通路；蛋白质相互作用分析提示网络中心蛋白主要与脂质合成、脂肪酸β氧化有关。结论 肥胖状态下，雌鼠BAT产热通路激活，并伴有脂肪酸β氧化增强和脂肪合成减弱。

关键词

饮食诱导肥胖 / 棕色脂肪 / 产热 / 蛋白质组学