半胱氨酸双加氧酶Cdo1在白色脂肪组织棕色化中的作用和分子机制研究
批准号:
32070751
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
郭亮
依托单位:
学科分类:
细胞代谢、应激及稳态调控
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
郭亮
中文摘要
白色脂肪组织的棕色化能增强能量消耗、改善代谢,是防治肥胖的新策略。半胱氨酸双加氧酶Cdo1是催化半胱氨酸分解、牛磺酸生成的关键酶,在脂肪组织中有较丰富的表达。然而Cdo1在脂肪组织中的作用鲜有报道。我们前期研究发现:1、冷暴露后小鼠皮下白色脂肪组织中Cdo1的表达显著上调;2、在C3H10T1/2脂肪细胞中敲低Cdo1,抑制了细胞耗氧、脂解和葡萄糖摄取,而过表达Cdo1后则促进了细胞耗氧、脂解和葡萄糖摄取;3、利用腺病毒在小鼠皮下白色脂肪组织中过表达Cdo1,提高了皮下脂肪组织产热能力,增强了皮下脂肪组织棕色化基因表达、耗氧及葡萄糖摄取。本项目拟结合细胞/分子生物学实验和小鼠模型,深入研究Cdo1在白色脂肪组织棕色化中的作用和分子机制,为调控白色脂肪组织棕色化进而防治肥胖提供新的思路和分子靶点。
英文摘要
Promoting the browning of white adipose tissue helps to burn energy, to improve metabolism and is considered to be a new strategy to combat obesity. Cysteine dioxygenase 1 (Cdo1) is a key enzyme in catabolizing cysteine and in synthesizing taurine and its expression level is high in adipose tissue. But its role in adipose tissue is poorly understood. We found that 1) The Cdo1 expression level in the mice white adipose tissue was elevated after cold exposure; 2) Knockdown of Cdo1 in C3H10T1/2 adipocytes inhibited cellular oxygen consumption, lipolysis and glucose uptake, while overexpression of Cdo1 in C3H10T1/2 adipocytes promoted cellular oxygen consumption, lipolysis and glucose uptake; 3) Adenovirus-mediated overexpression of Cdo1 in the mice inguinal subcutaneous fat enhanced thermogenesis, the expression of thermogenic genes, oxygen consumption and glucose uptake in the inguinal subcutaneous fat. In this project, by performing cellular/molecular biology experiments and by using mice models, we will investigate the role and mechanism of cysteine dioxygenase 1 (Cdo1) in regulating the browning of white adipose tissue. This study may provide new insights into the regulatory networks of white adipose tissue browning and offer potential new targets for anti-obesity strategies.
脂肪组织是重要的能量代谢器官。白色脂肪组织的棕色化有助于促进能量消耗,缓解肥胖及相关的代谢紊乱。半胱氨酸双加氧酶Cdo1负责催化对半胱氨酸的分解代谢,生成牛磺酸等代谢物。Cdo1在脂肪组织中有较高水平的表达,然而其在脂肪组织代谢中的作用尚不完全清楚。本项目的研究发现:1)寒冷暴露诱导小鼠脂肪组织Cdo1的表达上调,而肥胖引起脂肪组织Cdo1的下调;2)脂肪细胞特异性敲除Cdo1抑制了小鼠的能量消耗以及脂肪组织产热能力;3)脂肪细胞特异性敲除Cdo1加重了高脂饲料喂养诱导的小鼠肥胖以及代谢功能紊乱;4)脂肪细胞特异性过表达Cdo1则缓解了高脂饲料喂养诱导的小鼠肥胖以及代谢功能紊乱;5)Cdo1的缺失抑制了脂肪细胞Pnpla2、Lipe等脂解关键基因的表达,而Cdo1的过表达则促进上述脂解关键基因的表达;6)分子机制的研究发现,Cdo1能够与PPARγ相互作用,招募Med24等Mediator复合物到Pnpla2、Lipe的基因启动子,促进脂解关键基因的表达。以上研究工作阐明了氨基酸代谢酶Cdo1在调控脂肪组织棕色化和代谢稳态中的作用,为防治肥胖及相关代谢紊乱提供了新的理论依据和分子干预靶点。
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:0.0万元
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批准年份:2025
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负责人:郭亮
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依托单位:
国内基金
海外基金