脂肪酸合成酶(FAS)基因的研究进展以及日粮成分对其表达的调控

脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,FAS)是一种基本的代谢酶类,催化乙酰CoA和丙二酸单酰CoA合成软脂酸(16:0),脂肪酸合成酶的多少和活性的高低对动物体脂沉积具有重要意义,从而在动物体脂沉积中发挥重要作用。文中对脂肪酸合成酶基因的研究作了简单的介绍,并就日粮(碳水化合物、蛋白质、脂肪和微量元素)和激素对脂肪酸合成酶的活性和基因表达调控的影响进行了论述。

脂肪酸合成酶基因的研究进展

在脂肪酸的合成过程中,脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,FAS)是一种多功能的复合酶,是合成脂肪酸的关键酶,因此,动物体内脂肪酸合成酶蛋白的多寡、活性的高低对动物脂肪酸的合成及体脂的沉积具有重要的意义。近年来,国内外大量的研究报道了脂肪酸合成酶对脂肪合成、代谢的调控。作者将从脂肪酸合成酶基因结构特征,其与能量代谢及体脂沉积的关系,以及日粮养分与激素对脂肪酸合成酶基因的表达调控研究进行综述。

脂肪酸合成酶在乳腺良恶性病变组织中的表达

为探究脂肪酸合成酶(FAS)在乳腺良、恶性病变中表达的差异。笔者对乳腺癌和乳腺良性病变(各46例)病理石蜡标本中的FAS进行免疫组化染色,评估两组FAS的染色水平,比较其表达的差异。结果示:乳腺良性病变中FAS阳性率为15.2%,乳腺癌组织中FAS表达为71.7%(P<0.001);FAS染色阳性病例中,乳腺癌组FAS染色强度显著高于乳腺良性病变组(P=0.037)。提示相对于乳腺良性病变,FAS在乳腺癌组织中明显过度表达。FAS的表达状况有可能成为乳腺良、恶性病变的鉴别方法之一。

脂联素对HepG2细胞中脂肪酸合成酶及激素敏感性脂肪酶基因启动子活性的影响

目的构建含人脂肪酸合成酶(FAS)及激素敏感性脂肪酶(HSL)基因启动子的荧光素酶报告基因表达质粒,探究脂联素对人肝癌细胞系HepG2中FAS及HSL基因启动子活性的影响。方法扩增人FAS及HSL启动子序列-622~+3 bp片段与-697~+53 bp片段,构建含人FAS及HSL启动子的pGL3-hFAS625-Luc(hFAS 625-Luc)与pGL3-hHSL750-Luc(hHSL 750-Luc)荧光素酶报告基因表达质粒。脂质体瞬时转染HepG2细胞,观察0.5~10.0μg/mL脂联素作用24 h或者5μg/mL脂联素作用2~32 h细胞中荧光素酶活性的变化。结果hFAS 625-Luc与hHSL 750-Luc荧光素酶表达质粒均能在HepG2细胞中良好表达。1.0~10.0μg/mL脂联素作用24 h能剂量依赖性地促进转染hFAS 625-Luc及hHSL 750-Luc质粒的HepG2细胞中荧光素酶的表达,最高分别达到对照组的1.76倍(P<0.01)和1.37倍(P<0.01)。5μg/mL脂联素作用于转染hFAS 625-Luc质粒的HepG2细胞4 h和8 h能够促进荧光素酶的表达(P<0.01),作用16 h和32 h则抑制荧光素酶的表达(P<0.01);而脂联素对转染hHSL 750-Luc质粒HepG2细胞作用不同时间(2~32 h)均能促进荧光素酶的表达,最高为对照组的1.37倍(P<0.01)。结论成功构建含人FAS与HSL启动子荧光素酶报告基因质粒。脂联素能够剂量依赖性地促进HepG2细胞中FAS及HSL启动子活性。脂联素作对FAS启动子的活性影响与作用时间有关,而对HSL启动子活性的影响一直表现为促进作用。

日本松干蚧不同虫态的泌蜡特点及FAS与FAE的含量变化

本文采用显微观察技术及酶含量测定方法,对日本松干蚧Matsucoccus matsumurae(Kuwana)分泌蜡质的几个虫态及各虫态虫体内与蜡质合成相关的脂肪酸合成酶(FAS)和脂肪酸延伸酶(FAE)的含量变化进行了研究。结果表明:雄性泌蜡主要在二龄若虫期和三龄若虫期,前者为珠形若虫,虫体分泌少量湿蜡,在体表形成薄蜡层,由气门周缘分泌蜡丝,后者泌蜡量大,为蜡丝结茧;雌性泌蜡主要在二龄若虫和雌成虫泌蜡形成卵囊期。FAS含量变化与泌蜡活动关系密切,在雄性的三龄若虫期最高,二龄若虫期次之,蛹期最低;雌性成虫泌蜡前和中期FAS含量最高,产卵完毕时最低,二龄若虫期居中;FAE含量与FAS变化相似,但在二龄若虫期也较高。这说明FAS和FAE参与了蜡质合成过程。

动物脂肪酸合成酶基因表达调控的研究进展

动物体脂沉积所需要的脂肪酸大多由脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,FAS)催化乙酰辅酶和丙二酸单酰辅酶合成,FAS是动物脂肪合成过程中的关键酶,其活性和表达的变化都会影响体内脂肪的合成。近年来对FAS的研究越来越受到重视,也取得了一些进展。本文对FAS的生理功能、组织表达和定位、发育性表达变化、日粮因素对其表达影响等几个方面的研究进展进行了综述。

高脂饮食大鼠脂肪组织SOCS-3及FAS表达

目的研究高脂饮食诱导产生的肥胖及肥胖抵抗大鼠脂肪组织细胞因子信号转导抑制因子-3(SOCS-3)及脂肪酸合成酶(FAS)的mRNA表达情况。方法Wistar雄性大鼠31只,其中7只喂饲普通基础饲料作为对照组;24只喂饲高脂饲料,第8周末,按体重增量从高脂饲料组筛选出5只大鼠作为肥胖组,5只大鼠作为肥胖抵抗组。测定血清甘油三酯和总胆固醇,检测附睾脂肪组织SOCS-3及FAS的mRNA表达。结果肥胖组大鼠血清甘油三酯及总胆固醇水平分别为(0.982±0.228),(2.213±0.364)mmol/L,均显著高于对照组大鼠的(0.717±0.153),(1.784±0.175)mmol/L(P<0.05),总胆固醇水平也显著高于肥胖抵抗组的(1.711±0.190)mmol/L(P<0.05);肥胖组大鼠的SOCS-3及FASmRNA表达水平均显著高于对照组和肥胖抵抗组(P<0.05)。结论高脂饮食诱导产生的肥胖和肥胖抵抗大鼠在基因表达调控上可能存在差异,肥胖大鼠的生脂能力增强并可能存在瘦素信号转导通路的抑制。

β-酮脂酰-ACP合成酶(FabH)抑制剂研究进展

脂肪酸的生物合成对病原细菌的存活至关重要。近年来,在这一生物合成途径中所涉及的关键酶引起了人们的广泛关注。其中β-酮脂酰-ACP合成酶Ⅲ(KAS Ⅲ,FabH)控制着细菌脂肪酸生物合成的起始步骤,普遍存在于病原体中且在人体中无其同源蛋白,成为新型抗菌药物靶标研究的热点。抑制FabH酶活性的小分子抑制剂有望成为对细菌具选择性而对人体无毒的广谱抗菌药。本文对脂肪酸的生物合成、FabH的相关结构研究以及目前FabH抑制剂的研究进展进行了综述。

吴茱萸碱对乙型肝炎大鼠肝损伤的影响及其机制

目的基于脂肪酸合成酶(Fas)/脂肪酸合成酶配体(FasL)信号通路探讨吴茱萸碱(EVO)对乙型肝炎大鼠肝损伤的作用机制。方法将SD大鼠随机分为对照组(未注射病毒)、模型组、吴茱萸碱低剂量组(EVO-L,5 mg/kg)、吴茱萸碱高剂量组(EVO-H,10 mg/kg)、拉米夫定组(10 mg/kg)。在大鼠体内注射乙肝病毒(HBV),建立乙型肝炎大鼠模型。EVO均使用羧甲基纤维素钠助悬。ELISA法检测血清中肝功能指标(ALT、AST、TBIL)、肝纤维化指标(HA、LN)、炎症因子(TNF-α、IL-1β)、HBsAg、HBeAg水平;HE染色观察大鼠肝组织病理学变化;微量法检测肝组织SOD、GSH、MDA水平;PCR法检测肝组织病毒载量;Western blot检测Fas、FasL、Caspase-3蛋白表达。结果与对照组比较,模型组出现肝组织结构受损,细胞坏死,炎性细胞浸润且肝组织纤维结缔增生等病理损伤,血清中ALT、AST、TBIL、HA、LN、TNF-α、IL-1β、HBsAg、HBeAg水平上升,肝组织中MDA、病毒载量、Fas、FasL、Caspase-3蛋白表达上升,SOD、GSH活性下降(均P<0.05)。与模型组比较,EVO-L组、EVO-H组和拉米夫定组肝组织病理学变化明显好转,血清中ALT、AST、TBIL、HA、LN、TNF-α、IL-1β、HBsAg、HBeAg水平下降,肝组织中MDA、病毒载量、Fas、FasL、Caspase-3蛋白表达下降,SOD、GSH活性上升(均P<0.05)。与EVO-L组比较,EVO-H组大鼠血清中ALT、AST、TBIL、HA、LN、TNF-α、IL-1β、HBsAg、HBeAg水平下降,肝组织中MDA、病毒载量、Fas、FasL、Caspase-3蛋白表达下降,SOD、GSH活性上升(均P<0.05)。与拉米夫定组比较,EVO-L组大鼠血清中ALT、AST、TBIL、HA、LN、TNF-α、IL-1β、HBsAg、HBeAg水平上升,肝组织中MDA、病毒载量、Fas、FasL、Caspase-3蛋白表达上升,SOD、GSH活性下降(均P<0.05)。结论EVO可以通过下调Fas/FasL信号通路表达,调节肝功能,抑制肝纤维化、氧化应激和炎症反应,减轻乙型肝炎大鼠的肝损伤。

不同品种肉兔FAS、HSL基因发育性表达特性研究

为了研究不同品种肉兔肌内脂肪沉积的特点,试验采用相对定量RT-PCR方法检测了齐卡巨型白兔和加利福尼亚兔不同组织中脂肪代谢关键酶脂肪酸合成酶(FAS)、激素敏感脂酶(HSL)基因的发育性表达特性。结果表明:齐卡巨型白兔和加利福尼亚兔的背最长肌(简称背肌)、腿肌、肝脏、脂肪中FAS、HSL基因的发育性表达变化均存在差异,其中齐卡巨型白兔背肌和肝脏中FAS基因表达有逐渐下降的趋势,腿肌和脂肪中表现为逐渐上升的趋势;而加利福尼亚兔背肌和腿肌表现为逐渐下降的趋势,脂肪和肝脏中表现为逐渐上升的趋势。而HSL基因的发育性表达变化模式在2个品种中极为相似,除加利福尼亚兔背肌中表现为波动呈下降趋势外,其余均表现为逐渐下降趋势(P<0.01)。相关分析结果表明,FAS、HSL基因的表达与不同品种肉兔肌内脂肪的差异可能有直接关系。

芹菜素对肥胖型小鼠脂肪组织AMPK信号通路的作用机制

目的：研究芹菜素对肥胖型db/db小鼠脂肪紊乱的作用及机制。方法：8周龄雄性db/db小鼠随机分为模型组、芹菜素组（50 mg·kg^-1·d^-1）,雄性C57BL/6J小鼠为正常组,药物干预4周后,检测小鼠体质量、空腹血糖（fasting blood glucose,FBG）,总胆固醇（total cholesterol,CHO）,甘油三酯（total triglyceride,TG）,游离脂肪酸（free fatty acids,FFA）,天冬氨酸氨基转移酶（aspartate aminotransferase,AST）,血肌酐（serum creatinine,SCr）,血尿素氮（blood urea nitrogen,BUN）;脂肪组织苏木素-伊红染色（hematoxylin-eosin staining,HE）观察脂肪细胞病理变化;实时荧光定量PCR（Real-time PCR）检测胆固醇应答元件结合蛋白1c（sterol regulatory element-binding protein 1c,SREBP1c）,脂肪酸合成酶（fatty acid synthetase,FAS）,过氧化物增殖物激活受体α（peroxisome proliferator activated receptorα,PPARα）基因表达;蛋白免疫印迹法（Western blot）检测腺苷酸活化蛋白激酶（phosphorylated adenosine monophosphate activated protein kinase,AMPK）和乙酰CoA羧化酶（acetyl-CoA carboxylase,ACC）磷酸化水平。结果：与模型组比较,芹菜素组小鼠体质量,FBG,CHO,TG,FFA明显降低（P〈0.05,P〈0.01）;HE染色脂肪细胞变小,脂质沉积减低;脂肪组织SREBP1c,FAS mRNA表达降低（P〈0.01）,p-AMPKα,p-ACC蛋白表达升高（P〈0.05,P〈0.01）。结论：芹菜素可以改善db/db小鼠脂肪代谢紊乱,可能是通过上调脂肪组织AMPK,ACC磷酸化水平,下调SREBP1c,FAS mRNA表达实现。

过量碘摄入导致肝脏脂肪变性及其机制的研究

目的观察过量碘摄入对肝脏脂代谢的影响,并探讨其相关分子机制。方法清洁级雌性断乳Balb/c小鼠60只,按体重随机均分为6组。碘剂量分组为:A组0;B组,300μg/L;C组,600μg/L;D组,1200μg/L;E组2400μg/L;F组4800μg/L。第3月末,放射免疫法测定甲状腺激素水平,测定血清及肝脏总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)水平。通过实时聚合酶链反应(real-time PCR)方法测定肝脏固醇结合原件调节蛋白-1C(sterol regulatory element binding proteins1c,SREBP-1c)、脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,FAS)基因表达水平。结果各剂量组小鼠的尿碘水平呈碘剂量依赖性升高。过量碘摄入导致血清总三碘甲状腺氨酸(TT3)水平降低,血清总甲状腺素(TT4)、促甲状腺激素(TSH)水平增加。在碘剂量≥2400μg/L时与对照组相比差异具有显著性。与对照组相比,血清TC、TG增加,肝脏TC、TG含量显著性增加,在碘剂量≥2400μg/L差异具有显著性。肝脏SREBP-1C、FAS基因表达水平增加在碘剂量≥2400μg/L差异具有显著性。结论过量碘摄入导致肝脏发生脂肪变性,SREBP-1c、FAS基因表达上调可能是过量碘摄入导致肝脏脂肪变性的机制之一。

动物脂肪代谢关键基因的研究进展

动物脂肪代谢包括合成代谢和分解代谢,两者共同调控着脂肪的沉积。在两个动态调控过程中,脂肪酸合成酶(FAS)、乙酰辅酶A羧化酶(ACC)、肾母细胞瘤过度表达(NOV)和胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)基因参与细胞的分化和脂肪的形成,并且扮演着较为重要的角色。文章对FAS、ACC、NOV和IGF-Ⅰ基因的生理功能及研究进展进行了综述。