脂肪酸移位酶FAT/CD36转运长链脂肪酸研究进展

机体对长链脂肪酸(LCFAs)的摄取是细胞利用和调节脂肪酸代谢的重要环节,其中绝大多数LCFAs通过一系列膜转运蛋白介导的摄取作用进入细胞内进行代谢。脂肪酸移位酶(FAT/CD36)是一种分布在细胞膜上的二次跨膜糖蛋白,对长链脂肪酸的转运具有重要作用。论文对FAT/CD36的结构、转运长链脂肪酸的机制以及其表达调控进行综述,有助于更好的了解LCFAs作为重要营养物质的跨膜转运,以及代谢综合症时LCFAs经由FAT/CD36引发的发病机制。

脂肪酸移位酶CD36/SR-B2及其介导的长链脂肪酸跨膜转运

长链脂肪酸是维持机体正常代谢的重要营养素,其吸收、转运和代谢对动物的健康、生长和生产具有重要意义。近年来,研究发现一些脂肪酸转运蛋白介导长链脂肪酸的跨膜转运。脂肪酸移位酶CD36/SR-B2是一种整合膜蛋白,能特异性介导脂肪酸在多种细胞中的跨膜转运。本文对CD36/SR-B2的由来、亚细胞定位、功能调控及其介导的长链脂肪酸跨膜转运进行概述,探讨其对脂质代谢的调控机制。

脂肪酸移位酶FAT/CD36与长链脂肪酸的结合机制

目的 探讨脂肪酸移位酶FAT/CD36与长链脂肪酸的结合机制。 方法 ELISA分析重组蛋白FAT/CD36与不同种类长链脂肪酸结合强弱机制,分子模拟对接进一步验证其结合机制并分析其可能作用位点。 结果ELISA证明重组蛋白FAT/CD36与不同种类长链脂肪酸均显示特异性结合,结合值大小为油酸＞棕榈酸＞棕榈油酸＞肉豆蔻酸＞硬脂酸。分子模拟对接进一步验证FAT/CD36受体蛋白主要与其中的油酸、棕榈酸及棕榈油酸结合,且结合位点位于FAT/CD36受体蛋白胞外结构的Arg183-Lys-Gly-Lys-Arg-Asn-Leu-Ser-Tyr238区域组成的活性口袋。 结论 FAT/CD36作为细胞长链脂肪酸转运的主要受体,其可能主要转运油酸、棕榈酸和棕榈油酸这三种脂肪酸。

不同干预方式对小鼠骨骼肌AMPK/ACC信号通路及CD36蛋白含量的影响

目的:通过分别观察高脂膳食、自主运动及能量限制3种干预方式对小鼠骨骼肌腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)、乙酰辅酶A羧化酶(ACC)活性水平及脂肪酸移位酶(CD36)总蛋白含量的影响,探讨CD36总蛋白含量在不同骨骼肌脂肪酸氧化水平中的差异。方法:清洁级雄性C57小鼠40只,随机分为4组:对照组(N,n=10)、高脂膳食组(HD,n=10)、自主跑轮运动组(E,n=10)及能量限制组(CR,n=10)。经过8周干预后,小鼠断颈处死,摘取右侧股四头肌。用western blot方法分别检测高脂膳食、自主运动及能量限制干预下小鼠骨骼肌脂肪酸氧化信号通路AMPK、ACC的磷酸化水平及CD36总蛋白含量。结果:1)与对照组小鼠相比,经过8周跑轮运动(P<0.05)、能量限制(P<0.05和P<0.01)干预的小鼠骨骼肌AMPK、ACC蛋白磷酸化水平均有显著的增加,然而,经过8周高脂膳食干预的小鼠骨骼肌AMPK、ACC蛋白磷酸化水平没有显著变化(P>0.05);2)与对照组小鼠相比,经过8周高脂膳食干预的小鼠骨骼肌CD36总蛋白表达水平显著减少(P<0.01),经过8周能量限制的小鼠骨骼肌CD36总蛋白表达水平显著增加(P<0.01),然而,经过8周自主运动的小鼠骨骼肌CD36总蛋白表达水平无明显变化(P>0.05);3)与高脂膳食组小鼠相比,经过8周自主跑轮运动及能量限制的小鼠骨骼肌CD36总蛋白表达水平及AMPK、ACC磷酸化水平均有显著增加(P<0.01)。结论:1)当骨骼肌脂肪酸的摄取不足以满足脂肪酸氧化需要时(如运动和热量限制),AMPK/ACC信号通路的激活可能参与脂肪酸氧化代谢的调控。2)CD36总蛋白含量可能和骨骼肌脂肪酸氧化水平密切相关,这说明CD36总蛋白含量的调节也可能参与对小鼠骨骼肌脂肪酸氧化代谢的调控。

脂肪酸转运基因对乳腺癌临床病理特征及预后预测数据库资料分析

目的肿瘤细胞为了满足其快速生长和增殖的能量需求,通常表现出以脂肪生成及摄取增加为主要特征的代谢改变。在包括乳腺癌在内许多癌症中,疾病恶化的一个重要原因是脂肪酸代谢失调。脂肪酸转运途径在乳腺癌中少有研究。本项研究旨在通过评估脂肪酸转运途径上基因表达量的改变,分析其与乳腺癌临床病理特征及预后的关联。方法共纳入肿瘤基因组计划数据库(the Cancer Genome Atlas Database,TCGA)中1 078例女性乳腺癌患者。分析脂肪酸转运基因在乳腺正常组织和肿瘤组织之间表达量的差异,以及脂肪酸转运基因表达量与乳腺癌临床病理特征的关联。Cox比例风险回归模型进行单因素和多因素生存预后分析。Kaplan-Meier生存曲线分析每个基因与乳腺癌患者总体生存(overall survival,OS)关联性,比较生存曲线之间的差异。用Oncomine数据库中脂肪酸转运基因表达数据验证TCGA中差异分析结果。结果通过对TCGA数据库中脂肪酸转运基因表达量的分析,发现溶质载体家族27成员4(solute carrier family 27member 4,SLC27A4)在乳腺癌中的表达量高于其邻近乳腺正常组织(t=9.201,P<0.001),这一点在Oncomine数据库中也得到了证实;同时其表达量的高低与肿瘤分期(χ~2=6.901,P=0.009)、淋巴结转移(χ^2=10.774,P=0.001)、雌激素受体(estrogen receptor,ER)状态(χ^2=13.754,P<0.001)及人表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor 2,HER2)状态(χ~2=1.684,P=0.002)存在关联。脂肪酸移位酶(fatty acid translocase,CD36)表达量与乳腺癌肿瘤分期(χ^2=8.121,P=0.004)、淋巴结转移(χ^2=3.932,P=0.047)及ER状态(χ^2=2.030,P<0.001)有关联,还与肿瘤大小(χ^2=4.005,P=0.045)、切缘状态(χ^2=6.896,P=0.032)及孕激素受体(progesterone receptor,PR)状态(χ~2=13.244,P<0.001)有关联。生存分析发现,SLC27A4(χ^2=4.151,P=0.042)和CD36(χ^2=5.121,P=0.024)高表达预示更短的OS;并且SLC27A4与CD36同时高表达患者的OS也更差,χ^2=4.465,P=0.035。结论脂肪酸转运通路上SLC27A4和CD36的表达与乳腺癌肿瘤分期高、淋巴结转移及预后差之间存在关联;从而为将来脂肪酸转运基因作为乳腺癌新型的预后标志物和潜在的治疗靶标提供了初步证据。