血管内皮抑制素抑制饮食性肥胖的机理研究

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1、血管内皮抑制素抑制饮食性肥胖的机理研究(申请清华大学理学博士学位论文)培养单位：生命科学学院学科：生物学研究生：王慧指导教师：罗永章教授二○一五年四月ResearchontheMechanismoftheInhibitoryFunctionofEndostatinonDietary-inducedObesityDissertationSubmittedtoTsinghuaUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofDoctorofPhilosophyinBiologybyWangHuiDissertation

2、Supervisor:ProfessorLuoYongzhangApril,2015摘要摘要血管内皮抑制素是一个被广为熟知的内源性血管新生抑制因子。尽管现在普遍认为脂肪组织中的血管新生是治疗肥胖的一个潜在靶点，但是血管内皮抑制素是否调控脂肪细胞分化和饮食性肥胖并不清楚。在本论文工作中，我们发现血管内皮抑制素能够抑制饮食性肥胖及其相关的代谢失调综合征，包括胰岛素抵抗、葡萄糖耐受和肝脂肪化。我们进一步的实验结果显示，血管内皮抑制素能够抑制高脂饮食肥胖小鼠脂肪组织中的血管密度。同时，它能够抑制高脂饮食小鼠脂肪组织中促血管生成因子（包括VEGF、FGF-2和PlGF）的表达。另外，体外Tra

3、swell吊篮迁移实验、划线愈合迁移实验、管腔形成实验和体内基质胶栓塞实验均证实血管内皮抑制素能够抑制脂肪细胞分泌物引起的内皮细胞血管新生活性。以上实验说明，血管内皮抑制素能够通过其抑制血管新生的功能抑制肥胖。本论文发现血管内皮抑制素能够抑制高脂饮食小鼠脂肪组织中脂肪细胞分化中心调控转录因子（PPARγ、C/EBPα和β）的表达。更加有趣的是，它能够直接体外抑制脂肪细胞分化。我们进一步发现，血管内皮抑制素的功能性受体—核仁素能够在处于分化状态的脂肪前体细胞的膜表面高表达，这使得它能够被脂肪前体细胞内吞。应用免疫共沉淀和免疫荧光实验，我们发现血管内皮抑制素能够与Sam68相互作用，并在

4、脂肪前体细胞核中共定位。而且，血管内皮抑制素能够结合Sam68的NK结构域。文献报道，该结构域具有调控Sam68与RNA结合的特异性的重要功能。我们进一步揭示了血管内皮抑制素与Sam68的相互作用能够竞争性地抑制Sam68与mTOR前体RNA结合，从而导致mTOR的异常转录，野生型mTOR的表达水平降低。接下来的免疫印迹检测发现，血管内皮抑制素能够体内体外抑制mTOR/S6K信号通路的活性降低。综合以上结果，血管内皮抑制素是通过与Sam68相互作用抑制了mTOR的表达，进而抑制mTOR/S6K信号通路的活性，最终起到抑制脂肪细胞分化的作用。总之，血管内皮抑制素通过抑制脂肪细胞分化和血

5、管新生两大生理过程，抑制了饮食性肥胖及其相关代谢失调综合征。其抑制脂肪细胞分化和抑制肥胖的新功能使我们对于血管内皮抑制素的生物学功能有了新的认识，也使得血管内皮抑制素具有了治疗和预防肥胖及其相关代谢失调综合征的潜在临床应用价值。关键词：血管内皮抑制素；饮食性肥胖；脂肪细胞分化；血管新生；mTORIAbstractAbstractEndostatinisawell-knownendogenousangiogenesisinhibitor.Althoughangiogenesishasbeenconsideredasapotentialtherapeutictargetforobesit

6、y,theregulatoryroleofendostatinonadipogenesisanddietary-inducedobesityhasneverbeendemonstrated.Inthecurrentstudy,werevealedthatendostatininhibiteddietary-inducedobesityanditsrelatedmetabolicdisordersincludinginsulinresistance,glucoseintolerance,andhepaticsteatosis.Furthermore,ourresultsdemonstr

7、atedthatendostatinreducedthevasculardensityinwhiteadiposetissue(WAT)ofhighfatdiet(HFD)-fedmice.Meanwhile,endostatininhibitedHFD-inducedup-regulationofangiogenicfactorsincludingVascularEndothelialGrowthFactor(VEGF),FibroblastGrowth