二脂酰甘油酰基转移酶2(DGAT2)基因研究进展

二脂酰甘油酰基转移酶2(Acyl CoA:Diacylgycerol Acyltransferase 2,DGAT2)是生物体内的一种非常重要的酶,其主要机制是使二酰甘油加上脂肪酸酰基辅酶A以共价健结合形成三酰甘油。编码该酶的基因有DGAT2和DGAT1。文章综述了DGAT2基因的发现、定位、结构、生物学效应及其遗传多态性与生产性能的关系,并对其应用前景进行了展望。

紫苏二酰基甘油酰基转移酶2基因克隆与功能研究

二酰基甘油酰基转移酶(diacylglycerol acyltransferase,DGAT)是植物合成三酰甘油(TAG)最后一步的关键酶,其中DGAT2在某些植物的种子油中能选择性积累更多不饱和脂肪酸。本文成功克隆了紫苏二酰基甘油酰基转移酶2基因(PfDGAT2),并进行生物信息学分析。PfDGAT2实时荧光定量结果表明,不同器官中PfDGAT2基因均有表达,10 d种子的表达量最高,在根中的表达量次之,在种子发育中后期,PfDGAT2表达量逐渐降低。与野生型拟南芥相比,过表达PfDGAT2拟南芥种子含油率提高了21.68%~77.89%,其中种子含油率增加最多的4个株系,其亚麻酸(C18:3)增加4.57%,花生一烯酸(C20:1)增加7.44%,花生二烯酸(C20:2)增加5.4%,二十二一烯酸(C22:1)增加10.37%,而棕榈酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)和亚油酸(C18:2)含量分别降低了3.47%、6.64%和4.83%,油酸(C18:1)和花生酸(C20:0)分别只降低了0.18%和1.91%。本研究结果表明,紫苏PfDGAT2基因不仅能提高种子含油率,还能促进亚麻酸、花生一烯酸等不饱和脂肪酸的积累,这为研究植物不饱和脂肪酸的合成积累提供了参考及理论依据。

化浊行血汤对高脂血症大鼠脂代谢及肝组织二脂酰甘油酰基转移酶2 mRNA表达的影响

目的:分析化浊行血汤对高脂血症模型大鼠脂代谢及肝组织二脂酰甘油酰基转移酶2(Diacylglycerol Acyltransferase 2,DGAT2)mRNA表达的影响。方法:选取SD大鼠70只,分为空白组、模型组、脂必妥组、辛伐他汀组、中药组,其中,中药组又具体划分为高、中、低3个剂量组,除空白组外均给予高脂饮食制备高脂血症大鼠模型。造模成功后给予药物治疗8周,检测血清总胆固醇(Total Cholesterol,TC)、载脂蛋白A1(Apolipoprotein A1,Apo-A1)等;实时荧光定量聚合酶链式反应法检测大鼠肝组织DGAT2 mRNA的表达水平。结果:模型组大鼠血清TC、三酰甘油(Triglycerides,TG)、低密度脂蛋白胆固醇(Low-density Lipoprotein Cholesterol,LDL-C)水平均高于空白组,高密度脂蛋白胆固醇(High-density Lipoprotein Cholesterol,HDL-C)、Apo-A1水平低于空白组,且两组数据差异较大(P<0.01);此外,经过检测发现,相较于模型组,各治疗组血清TC、TG、LDL-C含量均减少,与此同时,其他组的HDL-C、Apo-A1水平均提升,且对比可知以上指标差异较大(P<0.05,P<0.01);在中药组中,采用药物干预一段时间后,中剂量组较另外两组TC、TG下降,而HDL-C相应增加,组间对比结果显示差异显著(P<0.05)。在DGAT2 mRNA表达方面,模型组较空白组含量显著增加,而与其他组相比又呈现出下降趋势(P<0.05);在中药组中,中剂量组较另外两组均明显减少,且差异显著(P<0.05)。结论:化浊行血汤可起到调节脂质代谢的效用,本次研究得出,其功效或与下调肝脏DGAT2 mRNA的表达有关。

二酰基甘油酰基转移酶和胰岛素抵抗

二酰基甘油酰基转移酶(DGAT)是甘油三酯合成的关键酶。DGAT过度表达导致甘油三酯堆积,从而损害胰岛素的分泌和作用,而DGAT1缺乏小鼠的胰岛素敏感性增高,这可能与DGAT1缺乏可降低甘油三酯水平、脂肪细胞体积及数量,并可提高瘦素活性相关。

续随子二酰甘油酰基转移酶2基因(ElDGAT2)克隆与功能分析

本文从续随子发育种子中分离编码二酰甘油酰基转移酶2的cDNA克隆(ElDGAT2),采用生物信息学工具解析ElDGAT2酶蛋白的理化性质、高级结构、亚细胞定位及系统发育等特性。利用qRT-PCR研究该基因在续随子不同器官组织的表达谱。构建ElDGAT2的组成型植物表达载体(pCAMBIA1303-ElDGAT2),通过农杆菌介导烟草瞬时表达鉴定ElDGAT2基因的功能。结果显示,续随子ElDGAT2cDNA全长1939bp,ORF为984bp,编码327个氨基酸。ElDGAT2蛋白定位于内质网上,二级结构主要结构元件为α-螺旋(37.00%)和无规则卷曲(34.25%)。DGAT2蛋白系统发育树分析揭示,续随子ElDGAT2与同科植物蓖麻、油桐、麻疯树的DGAT2蛋白亲缘关系较近。基因表达分析表明,ElDGAT2基因在续随子不同器官中均有表达,而且在种子中的表达量显著高于其他器官。在种子发育中期(花后30d)即油脂快速合成积累时期的表达量最高,ElDGAT2表达量约为叶片的12.83倍。与野生型和空载体转化烟叶相比,ElDGAT2瞬时表达的烟叶组织总油脂含量提高1.59%,饱和脂肪酸减少,油酸等不饱和脂肪酸增加。研究表明,ElDGAT2编码一个具有催化活性的DGAT2酶蛋白,异源表达可提高宿主组织总油脂和不饱和脂肪酸的合成积累,显示ElDGAT2对油酸等不饱和脂肪酸有底物偏好性。

佩兰对2型糖尿病合并脂代谢紊乱大鼠肝脏DGAT2表达的影响

目的:研究佩兰中药颗粒对2型糖尿病大鼠糖脂代谢的改善作用,探讨中药佩兰对大鼠肝脏DGAT2表达的影响。方法:高脂饮食加尾静脉小剂量注射链脲佐菌素(STZ 28 mg/kg)建立2型糖尿病大鼠模型,将造模成功的合并脂代谢紊乱的2型糖尿病大鼠随机分为阳性对照组、佩兰中药颗粒组、吡格列酮组每组9只,另设空白对照组10只。佩兰中药颗粒组予佩兰中药颗粒按3 g/(kg·d)灌胃给药,吡格列酮组0.3 mg/(kg·d)灌胃,阳性对照组及空白对照组予0.9%氯化钠注射液灌胃,持续给药5周后,检测血清甘油三酯(serum triglyceride,TG)、血清总胆固醇(serum total cholesterol,TC)、游离脂肪酸(free fatty acid,FFA)、空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)、空腹胰岛素(fasting insulin,FINS)并计算HOMA-IR评估大鼠胰岛素抵抗水平。应用RT-PCR与Western blot方法检测肝脏DGAT2基因及蛋白表达水平。结果:经治疗后,佩兰中药颗粒组大鼠的血清TG、TC水平与阳性对照组相比得到了明显的改善,肝脏DGAT2的基因及蛋白表达水平与阳性对照组相比下调。结论:佩兰可以改善由链脲佐菌素诱导的2型糖病大鼠脂代谢紊乱,其机制与中药佩兰下调大鼠肝脏中DGAT2基因与蛋白表达有关。

紫苏PfDGAT2基因生物信息学及表达特性分析

为研究二酯酰甘油酰基转移酶2(PfDGAT2)在紫苏种子油脂合成过程中的调控作用,对紫苏DGAT2基因及其编码的蛋白质进行了详细的生物信息学分析,并研究了该基因在不同紫苏品种中的表达特性。结果表明,PfDGAT2基因c DNA全长1 249 bp,共编码329个氨基酸;DGAT2蛋白的等电点为9.46,属于碱性蛋白质;二级结构预测表明,紫苏DGAT2蛋白的主要结构元件是无规则卷曲(34.65%)和α-螺旋(30.09%);系统进化树分析表明,紫苏与芝麻和烟草的亲缘关系较近,与油橄榄的亲缘关系较远。通过研究PfDGAT2基因在含油量不同的2个紫苏品种种子发育的不同时期表达特性,结果表明,该基因在开花后30 d形成的种子中表达量最高,但是二者又具有一定差异,晋紫苏1号(含油量46.88%)表达量为开花后10 d的1.63倍,并紫苏1号(含油量35.60%)为0.75倍,因此,推测DGAT2在紫苏TAG生物合成中起重要调控作用。

棕榈酸通过上调ACC/FAS/DGAT2通路表达诱导BRL 3A细胞脂肪变性

为探究棕榈酸诱导BRL 3A细胞脂肪变性的机制,以不同浓度的PA(0、0.2、0.4、0.6 mmol·L^-1)处理BRL 3A细胞24 h,用CCK-8法、RTCA技术检测细胞增殖情况;油红O染色,观察细胞脂滴生成情况;DAPI/F-actin双染,观察细胞核及骨架形态;采用比色法测定TG含量;采用RT-PCR检测脂肪合成相关基因Acaca、Fasn、Dgat 2转录水平;采用Western blot检测脂肪合成关键蛋白ACC、FAS、SCD1、GPAM、DGAT 2表达量。结果显示:与对照组相比,0.2、0.4 mmol·L^-1 PA对细胞增殖无影响,0.6 mmol·L^-1 PA抑制细胞增殖;油红O染色结果显示0.4 mmol·L^-1 PA处理细胞24 h,脂滴大量蓄积,发生明显脂肪变性;随PA浓度升高,细胞核发生皱缩、变形、碎裂,细胞骨架被破坏,微丝断裂;TG含量极显著增加(P<0.01);不同浓度PA(0.2、0.4、0.6 mmol·L^-1)处理组脂肪合成关键基因Acaca、Fasn、Dgat 2 mRNA转录水平均显著升高(P<0.05),ACC、FAS、SCD1、GPAM、DGAT2蛋白表达水平均显著升高(P<0.05);0.6 mmol·L^-1 PA组与0.4 mmol·L^-1 PA组相比,SCD1蛋白表达水平显著降低(P<0.05)。高浓度棕榈酸抑制BRL 3A细胞增殖,对细胞核及骨架产生损伤;棕榈酸诱导细胞发生脂滴蓄积,TG增加,通过上调脂肪合成关键基因Acaca、Fasn、Dgat 2 mRNA转录水平及ACC/FAS/DGAT2通路蛋白表达水平诱导细胞发生脂肪变性。

高山被孢霉中二酰甘油酰基转移酶2同源基因的克隆、表达和活性分析

【背景】高山被孢霉(Mortierella alpina)是一种可积累大量花生四烯酸(Arachidonic Acid,AA)的产油丝状真菌,其所产脂肪酸主要被组装到甘油骨架上以三酰甘油(Triacylglycerol,TAG)形式存在。二酰甘油酰基转移酶(Diacylglycerol Acyltransferase,DGAT)是TAG生物合成途径的关键酶,对于高山被孢霉TAG的生产具有重要意义。【目的】通过探究高山被孢霉DGAT2在TAG生物合成方面的功能特点,以期为提高产油真菌的TAG产量及改善TAG的脂肪酸组成提供参考。【方法】利用序列比对在高山被孢霉ATCC 32222基因组中筛选出2个编码DGAT2的候选基因MaDGAT2A/2B,在酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)中异源表达后进行功能分析,并在外源添加AA条件下通过检测TAG产量进一步分析MaDGAT2A/2B的活性,最后在高山被孢霉中同源过表达MaDGAT2A/2B,通过检测重组菌总脂肪酸产量及组分以分析MaDGAT2A/2B的体内活性。【结果】MaDGAT2A在S.cerevisiae中异源表达时,重组酵母菌TAG的产量达到细胞干重的3.06%,为对照组的4.91倍;而MaDGAT2B未明显提高重组酵母菌TAG的产量。在外源添加AA时,MaDGAT2A/2B均可显著促进重组酵母菌中TAG合成,表达MaDGAT2A的重组酵母菌TAG含量为对照组的3.67倍,表达MaDGAT2B的重组酵母菌TAG含量为对照组的2.61倍。MaDGAT2A/2B在高山被孢霉中过表达对其总脂肪酸产量无显著影响,但可显著提高总脂肪酸中AA的含量,AA占总脂肪酸比例最高达到39.15%,相比对照组提高16.14%。【结论】MaDGAT2A/2B可以参与TAG的生物合成,表明2个候选基因编码的蛋白具有DGAT活性,并且可提高高山被孢霉脂肪酸中AA的含量,对于改善产油真菌的脂肪酸组成从而提高其应用价值具有重要意义。

用于治疗肥胖和糖尿病的二酰甘油酰基转移酶抑制剂研究进展

人体内的二酰甘油酰基转移酶是催化三酰甘油最终合成的关键酶,其基因缺失或酶活受抑时,机体不会因高脂饮食而发生肥胖,且对胰岛素的敏感性增强,因此该酶可作为肥胖和糖尿病治疗药物的靶点。综述二酰甘油酰基转移酶的功能研究以及天然来源和合成的二酰甘油酰基转移酶抑制剂的药理活性和构效关系。

四氯化碳对HL-7702肝细胞甘油三酯含量影响

目的探讨四氯化碳(CCl4)对人正常二倍体HL-7702肝细胞内甘油三酯含量(TG)和极低密度脂蛋白(VLDL)分泌影响。方法实验设阴性对照组、CCl4组(10 mmol/L)和阳性对照组(1 mmol/L油酸),染毒结束后检测TG含量,采用磷钨酸盐沉淀和蛋白印迹法检测VLDL含量,用蛋白印记法检测甘油三酯转移蛋白(MTP),二脂酰甘油酰基转移酶2(DGAT2)和肉碱酰基转移酶(CPT1A)蛋白表达水平,用酶联免疫法检测ApoB100含量。结果染毒24 h后,CCl4组细胞内TG含量[(3.235 3±1.116 8)mmol/g prot]明显高于阴性对照组[(1.221 8±0.527 2)mmol/g prot](P<0.05);VLDL分泌水平无明显改变;细胞内MTP、DGAT2蛋白表达量明显增加;染毒24、48 h后,CCl4处理组肝细胞培养上清中ApoB100蛋白含量分别为231.79、263.33 ng/mL,较阴性对照组(135.12、143.59 ng/mL)明显增加(P<0.05)。结论四氯化碳可能通过促进DGAT2蛋白表达而引起肝细胞内TG含量增加,或通过MTP途径促进ApoB100分泌,但对VLDL分泌无影响。

过表达DGAT2对脂肪前体细胞分化聚酯的影响

脂肪细胞的分化聚酯是影响胴体组成和肉品品质的重要因素。二脂酰甘油酰基转移酶2(diacylglycerol O-acyltransferase,DGAT2)是催化甘油三酯合成的关键限速酶。为研究猪DGAT2对脂肪细胞聚酯的影响,本试验克隆了猪DGAT2基因开放阅读框,构建了pcDNA3.1(+)-DGAT2重组真核表达质粒,脂质体转染3T3-L1细胞并通过G418筛选14天后,将细胞进一步扩大培养,

西农萨能奶山羊DGAT2基因第5内含子多态性与产奶性状的关联分析

为确定二酰甘油酰基转移酶2(DGAT2)基因与奶山羊产奶性状的关系,采用PCR-SSCP技术,对197只西农萨能奶山羊二酰甘油酰基转移酶2(DGAT2)基因的第5内含子进行多态性分析。在西农萨能奶山羊中检测的DGAT2基因第5内含子发现AA、AB和BB 3种基因型,其频率分别为0.228 40、.406 1和0.365 5;不同基因型与西农萨能奶山羊的产奶量和乳脂率之间有显著的关联性(P<0.05),AA和AB基因型个体的产奶量和乳脂率显著高于BB型(P<0.05),但对乳蛋白率和乳糖率影响不大,未达到显著水平(P>0.05)。结果提示DGAT2基因对奶山羊产奶性状有一定的影响。

生姜乙醇提取物改善果糖所致大鼠脂肪肝的作用机制研究

目的观察姜提取物改善果糖所致大鼠脂肪肝的作用,并探讨其可能的作用机制。方法取SD大鼠24只,随机分为4组,每组6只,即正常对照组(给予正常饮食饮水),模型组(给予10%果糖水),姜提取物低、高剂量组20,50 mg·kg^(-1),给予姜提取物灌胃,连续28 d。用酶法和ELISA检测血浆葡萄糖、甘油三酯(TG)、胆固醇(TC)和胰岛素含量,苏木精-伊红(HE)染色和油红-O染色观察肝脏组织中的脂肪沉积程度,RT-PCR和Western blot法检测肝脏相关基因和蛋白表达。结果姜提取物逆转了果糖过量消耗引起的大鼠肝脏甘油三酯的过度堆积(P<0.05)、肝细胞空泡化的增加和肝脏油红-O染色面积的增加(P<0.05)。然而,姜提取物并不影响大鼠食物摄入量和体质量。姜提取物能够抑制肝脏二脂酰甘油酰基转移酶(DGAT)-2 mRNA和蛋白的过表达(P<0.05),但对肝X受体(LXR)、DGAT-1、单酰甘油酰基转移酶(MGAT)-1、MGAT-2、激素敏感脂肪酶(HSL)和脂肪甘油三酯脂肪酶(ATGL)mRNA的表达无影响。结论姜提取物可能通过抑制介导肝脏甘油三酯生物合成的关键酶DGAT-2的过表达,从而改善果糖所致大鼠脂肪肝。

DGAT1基因突变所致先天性腹泻与肠病临床分析并文献复习

目的探讨二酰甘油O-酰基转移酶(DGAT)1基因突变所致先天性腹泻与肠病(CODEs)患儿的临床及基因突变特点。方法选择2020年12月,于华中科技大学同济医学院附属武汉儿童医院诊治的1例DGAT1基因突变所致CODEs患儿(以下以示区别称其为本例患儿)为研究对象。采用回顾性分析方法,分析本例患儿的临床病例资料,检索国内外数据库中关于DGAT1基因突变CODEs患儿相关研究的中、英文文献,总结该病患儿的临床及基因突变特点。本研究通过本院伦理委员会审查(审批文号:2021R045-E01)。监护人对本例患儿的诊治知情同意。结果①本例患儿为女性,生后50 d时,因呕吐、腹泻就诊,入院查体发现其伴营养不良,实验室检查主要为低蛋白血症及高甘油三酯血症,基因检测结果为DGAT1基因exon 1:c.133delG(p.Asp45Thrfs*22)移码突变,为纯合突变,其父母均为DGAT1基因该位点突变携带者。本例患儿经低脂奶粉喂养及对症支持等治疗26 d后,临床治愈出院。其出院诊断为,CODEs(DGAT1基因纯合突变)。②文献检索获得关于DGAT1基因突变CODEs患儿相关研究文献为10篇,纳入CODEs患儿为29例,加上本例患儿共计纳入30例的分析结果如下。这30例患儿均于婴儿期起病(19例在新生儿期起病),首发主要表现为腹泻(26/30,86.7%),呕吐(19/30,63.3%)及营养不良(20/30,66.7%);同时合并低蛋白血症(15/30,50.0%)和高甘油三酯血症(9/30,30.0%);DGAT1基因突变位点主要包括g.13827T>C、c.629_631delCCT、c.314C>T及c.1202G>A等,主要突变类型为剪接突变、移码突变、错义突变等。对其治疗均以对症支持治疗为主,同时辅以低脂或无脂饮食喂养,大部分患儿临床症状改善。结论本组CODEs患儿均由于DGAT1基因突变所致,多于新生儿期起病,主要临床表现为持续、严重、慢性腹泻与呕吐及营养不良,辅以低脂或无脂饮食可改善其临床症状。

洋甘菊总黄酮对肝脏脂肪变性的改善作用

目的:探究洋甘菊总黄酮对肝脏脂肪变性的改善作用及机制。方法:采用高脂饲料建立ApoE^(-/-)小鼠高脂血症模型。以C57BL/6J小鼠为正常对照组,ApoE^(-/-)小鼠分成模型对照组、LCQ-9086 mg/kg组、洋甘菊总黄酮88、176、352 mg/kg组,连续灌胃给药干预8 w。8 w后小鼠处死,检测血清三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)含量;另外用油酸和棕榈酸联合诱导HepG2细胞产生脂肪变性,分为空白对照组、模型对照组、LCQ-9084.55μg/mL组、洋甘菊总黄酮100、150、200μg/mL组;各组给药干预24 h后检测TG含量;油红染色法观察洋甘菊总黄酮对小鼠肝组织和HepG2细胞脂滴形成的影响;免疫组织化学法、免疫荧光法、Western blot法检测小鼠肝组织和HepG2细胞二酰甘油酰基转移酶1(DGAT1)蛋白表达情况。结果:与正常对照组相比,ApoE^(-/-)模型对照组小鼠血清TC、TG、LDL-C含量显著升高(P<0.01)、HDL-C含量显著降低(P<0.01);HepG2模型对照组细胞TG含量显著升高(P<0.01);油红染色结果显示,模型对照组ApoE^(-/-)小鼠和HepG2细胞脂肪变性情况明显加重,DGAT1蛋白表达显著上调(P<0.01)。与模型对照组相比,洋甘菊总黄酮88、176、352 mg/kg组小鼠血清TG、TC、LDL-C含量显著降低(P<0.01),HDL-C含量显著升高(P<0.01);洋甘菊总黄酮100、150、200μg/mL组细胞TG含量显著降低(P<0.01);洋甘菊总黄酮88、176、352 mg/kg组和洋甘菊总黄酮100、150、200μg/mL组脂肪变性情况均有所改善;免疫组化、免疫荧光试验结果显示,与模型对照组相比,灌胃洋甘菊总黄酮88、176、352 mg/kg ApoE^(-/-)小鼠和给予洋甘菊总黄酮100、150、200μg/mL HepG2细胞各组DGAT1蛋白表达显著下调(P<0.01)。Western Blot试验结果显示,与模型对照组相比,洋甘菊总黄酮176、352 mg/kg组肝组织DGAT1蛋白表达显著下调(P<0.01);洋甘菊总黄酮100、150、200μg/mL组HepG2细胞DGAT1蛋白表达显著下调(P<0.01)。结论:洋甘菊总黄酮可以通过下调DGAT1的表达而减少TG合成,改善肝脏脂肪变性,以保护肝脏。