脂联素对下丘脑生殖和能量代谢的调控作用

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1、上海交通大学博士学位论文脂联素对下丘脑生殖和能量代谢的调控作用姓名：温俊平申请学位级别：博士专业：内科学（内分泌代谢病）指导教师：宁光20080501上海交通大学医学院2005级博士学位论文脂联素对下丘脑生殖和能量代谢的调控作用摘要能量平衡及营养与生殖密切相关，如肥胖可引起不育、多囊卵巢综合征等，而女性神经性厌食可导致闭经等。中枢神经系统(CNS)是调节能量平衡和生殖发育的重要部位，而脂肪组织能分泌许多脂肪因子(adipokines)参与中枢能量和生殖发育的调控。如瘦素(1eptin)能抑制中枢食欲并增加能量消耗，促进GnRH的脉冲

2、分泌和垂体LH及FSH分泌并启动青春期发育。近来研究表明脂联素(adiponectin)也能作用于CNS调节食欲和能量代谢；在体外，脂联素还能抑制垂体细胞LH的分泌，但脂联素是否能调节下丘脑GnRH的分泌尚未见报道。在本研究中，我们用RT-PCR、免疫细胞化学、免疫荧光及免疫组化等方法首次证实小鼠下丘脑GnRH神经元(GTl．7细胞系)和小鼠下丘脑组织有脂联素受体表达，球状域脂联素(gAd)能明显抑制GTl．7细胞GnRH的分泌，且AMP激活的蛋白激酶(AMPK)激动剂AICAR也有类似的作用。用蛋白印迹方法证实gAd和A／CAR能

3、激活AMPK并抑制胞外信号调节激酶(ERK)，而AMPK抑制剂compoundC和AMPKal。siRNA均能激活ERK。运用膜片钳技术研究发现，gAd(1肛g／m1)能使GTl．7细胞膜超极化而compoundC使之去极化，ERK抑制剂U0126也使细胞膜超极化；进一步研究表明，上海交通大学医学院2005级博士学位论文gAd和U0126均能抑制GTl—7细胞膜上超极化活化的离子通道(HCN)产生的内向电流(IH)，进而使胞膜超极化。钙荧光显像结果显示，gad、AICAR和U0126使胞膜超极化后能降低KCI刺激的细胞内钙离子浓度(

4、[ca2+]i)，而compoundC却能增加基础[Ca2+]i。在体内，gAd能激活大鼠下丘脑AMPK而抑制ERK，且侧脑室注射(i．c．V．)gad后大鼠LH脉冲幅度被明显抑制。我们还发现脂联素基因敲除小鼠血清LH水平较野生型略高(22．03VS16．84ng／ml，p=0．14)，从另一方面支持我们体外实验的结果。此外，gad通过激活GTl．7细胞AMPK后增加ACC磷酸化，后者使丙二酰CoA降低，从而增加促食欲多肽AgRP的表达。因此，脂联素通过激活下丘脑神经元GTl。7细胞AMPK后，降低ERK磷酸化，抑制IH电流，引起细

5、胞膜超极化，减少钙离子内流，最终抑制GnRH分泌；脂联素还可增加ACC磷酸化使丙二酰CoA降低，导致AgRP表达增加。脂联素通过对下丘脑神经元的作用，而影响生殖和能量代谢的中枢调控。关键词：脂肪因子，脂联素，生殖，能量代谢，GnRH，电生理THEREGULATIONoFADIPoNECTINoNREPRODUCTIONANDENERGYMETABoLISMINHYPoTHALAMUSAbstraetThisstudyaimstoexploretheregulationofglobularadiponectinonGnRHsecrec

6、tionfromGT1—7hypothalamicGnRHneuronsviaactivationofAMP．activatedproteinkinase(AMPK)，andtoexaminetherelationshipofenergyhomeostasiswithreproduction．Wediscoveredthattheexpressionofadiponectinreceptors(AdipRs)inGT1-7cellsandmOUSehypothalamusbyRT-PCR，immunocytochemistry,im

7、munofluorescenceandimmunohistochemistry．Weinvestigatedthemolecularandelectrophysi0109icalmechanismsofadiponectinintheregulationofGnRHsecretioninGT1—7cells。AdiponectinwasfoundtosignificantlyreduceGnRHsecretionviaAMPKactivation，andextracellularsignal—regulatedkinase(ERK)

8、inhibition．Allthesewerealsoobservedintherathypothalamuswithintracerebroventricularly。injected(i．C．v．)adiponetin．LHpul