脂肪细胞生成

✍ dations ◷ 2025-04-27 01:54:27 #脂肪细胞生成

脂肪细胞生成(英语:Adipogenesis)是从干细胞形成的脂肪细胞。它涉及两个阶段,分化确定和终末分化。分化确定是间充质干细胞致力于脂肪细胞前体细胞,也称为前脂肪细胞,它们失去了分化为其他类型细胞如软骨细胞、肌细胞和成骨细胞的潜力。终末分化是前脂肪细胞分化成为成熟的脂肪细胞。脂肪细胞生成可以来自脂肪组织中的前脂肪细胞,也可以来自迁移到脂肪组织的源于骨髓的祖细胞。

脂肪细胞在能量稳态中起着至关重要的作用,并在动物体内处理最大的能量储备,甘油三酯。脂肪细胞处于动态状态,当能量摄入高于消耗时它们会开始扩张,而当能量消耗高于摄入时它们会进行运动。这个过程中会受到反调节激素的高度调节,脂肪细胞是非常敏感的。激素如胰岛素会促进扩张,而反激素如肾上腺素、胰高血糖素和ACTH则会促进运动。脂肪细胞生成是一个严格调节的细胞分化过程,其中间充质干细胞致力于前脂肪细胞和前脂肪细胞分化成脂肪细胞。细胞分化是基因传达模式的改变,多能基因传达改变为细胞类型特异性基因传达。因此,转录因子对于脂肪细胞生成至关重要。过氧化物酶体增殖物活化受体γ(PPARγ)和CCAAT增强子结合蛋白(C/EBPs)是脂肪生成的主要的调节因子。与其他谱系的细胞相比,脂肪细胞的体外分化是真实的,并概括了体内分化的大部分特征。分化的脂肪细胞的主要特征是生长停滞、形态变化、脂肪生成基因的高表达和脂肪细胞因子的产生,如脂联素、瘦素、抵抗素(在老鼠中,而不是人类)和肿瘤坏死因子-α。

体外分化研究使用了预先确定的前脂肪细胞谱系,例如3T3-L1和3T3-F442A细胞系,或从白色脂肪组织的基质血管部分分离的前脂肪细胞。体外分化是一个高度有序的过程。首先,增殖的前脂肪细胞通常会通过接触抑制来阻止生长。生长停滞会在最早的事件(包括前脂肪细胞从成纤维细胞形状到圆形的形态变化以及转录因子C/EBPβ和C/EBPδ的诱导)之后出现。生长停滞的第二阶段是两个关键转录因子PPARγ和C/EBPα的表达,它们促进赋予成熟脂肪细胞特征的基因表达。这些基因包括脂肪细胞蛋白(aP2)、胰岛素受体、磷酸甘油脱氢酶、脂肪酸合酶、乙酰辅酶A羧化酶、葡萄糖转运蛋白4型(Glut 4)等。通过这个过程,脂滴在脂肪细胞中积累。然而,前脂肪细胞细胞系难以分化成脂肪细胞。前脂肪细胞显示CD45- CD31- CD34+ CD29+ SCA1+ CD24+ 表面标志物可以在体内增殖和分化为脂肪细胞。

PPARγ是核受体超家族的成员,是脂肪细胞生成的主要调节剂。PPARγ与维甲酸X受体(RXR)异二聚化,然后与DNA结合,从而激活下游基因的启动子。PPARγ诱导脂肪细胞特异性基因,包括脂肪细胞蛋白(aP2)、脂联素和磷酸烯醇丙酮酸羧化激酶(PEPCK)。PPARγ激活对成熟脂肪细胞特征的几个方面有影响,例如形态变化、脂质积累和胰岛素敏感性的获得。PPARγ是必要的并且足以促进脂肪细胞分化。PPARγ是胚胎干细胞(ES细胞)分化为脂肪细胞所必需的。PPARγ本身的表达足以在体外将成纤维细胞转化为脂肪细胞。其他促脂肪因子如C/EBPs和Kruppel样转录因子家族(KLFs)已被证明可诱导PPARγ启动子。此外,还需要PPARγ来维持表征成熟脂肪细胞的基因的表达。噻唑烷二酮类(TZDs)是一种抗糖尿病药物,在体外很好地使用了分化混合物,促进了PPARγ的活性。

C/EBPs,一种转录因子,是碱性亮氨酸拉链类的成员。环腺苷酸(cAMP)是脂肪细胞生成的诱导剂,可促进C/EBPβ和C/EBPδ的表达。在分化的早期阶段,C/EBPβ和C/EBPδ的mRNA和蛋白质水平的短暂增加被认为会激活脂肪生成转录因子PPARγ和C/EBPα。PPARγ和C/EBPα可以反馈诱导彼此及其下游基因的表达。C/EBPα在脂肪细胞的胰岛素敏感性中也起重要作用。然而,C/EBPγ抑制分化,这可能是由于C/EBPβ 失活所致。

尽管PPARγ和C/EBPα是脂肪细胞生成的主要调节因子,但其他转录因子在分化进程中也起作用。脂肪细胞定向和分化因子1(ADD1)与甾醇调节元件结合蛋白1(SREBP1)可以通过产生内源性PPARγ配体激活PPARγ或直接促进PPARγ的表达。cAMP反应元件结合蛋白促进分化,而PPARγ和C/EBPα的激活也对负调节有反应。cAMP响应元件结合蛋白促进分化,而PPARγ和C/EBPα的激活也对负调节有反应。T细胞因子/淋巴增强因子家族(TCF/LEF)、GATA2/3、维甲酸受体α、和SMAD6/7不影响C/EBPβ和C/EBPδ但抑制PPARγ和C/EBPα的感应。

内分泌系统的产物如胰岛素、IGF-1、环腺苷酸、糖皮质激素和三碘甲状腺原氨酸可有效诱导前脂肪细胞的脂肪细胞生成。

胰岛素通过胰岛素样生长因子1(IGF1)受体信号传导调节脂肪细胞生成。胰岛素或IGF1促进调节终末分化的诱导转录因子。

Wnt或β-连环蛋白信号通过促进间充质干细胞分化为肌细胞和骨细胞但阻断对脂肪细胞谱系的分化来抑制脂肪生成。Wnt或β-连环蛋白通过抑制PPARγ和C/EBPα的感应来抑制前脂肪细胞的分化。

骨塑型蛋白(BMPs)是转化生长因子β(TGFβ)超家族成员。BMPs可以刺激多能细胞的分化确定或是通过不同的受体异二聚提诱导成骨。BMPs还促进前脂肪细胞的分化。

已显示皮下脂肪组织中的衰老脂肪祖细胞抑制脂肪形成分化。肥胖者的脂肪细胞生成减少是由于脂肪组织中的衰老细胞增加,而不是干细胞或祖细胞数量减少。

相关

  • 冠状动脉搭桥手术冠状动脉旁路移植(英语:Coronary artery bypass graft,常缩写为CABG)或心脏绕道手术,俗称冠脉搭桥或搭桥,即冠状动脉旁路移植术,是一项缓解心绞痛和减少冠心病死亡风险的手术。搭桥
  • Psocoptera (book lice or bark lice)啮虫目(学名:Psocoptera),亦有简化作
  • 长隆野生动物世界长隆野生动物世界(原名香江野生动物世界)位于中华人民共和国广东省广州市番禺区大石街道,于1997年12月26日落成及启用,占地约800公顷,引进了逾500种动物,近20,000只,为亚洲规模最庞
  • 张修竹张修竹(1916年3月16日-1996年7月9日),山东文登人,中华人民共和国政治人物,原中华人民共和国农垦部副部长,中华全国总工会原书记处书记,第二、三、四、五、六、七届全国政协委员。
  • 凯拉加尔凯拉加尔(Khairagarh),是印度恰蒂斯加尔邦Rajnandgaon县的一个城镇。总人口15149(2001年)。该地2001年总人口15149人,其中男性7684人,女性7465人;0—6岁人口1897人,其中男907人,女990
  • 安德烈·勒诺特尔安德烈·勒诺特尔(法语:André Le Nôtre,1613年3月12日-1700年9月15日),出生于法国巴黎的宫廷园林设计世家,法国国王路易十四的首席园林设计师,设计建造了凡尔赛宫,被誉为“皇家造园
  • 李屯站李屯站是一个大郑线上的铁路车站,位于辽宁省黑山县李屯乡,建于1990年,目前为五等站,邮政编码为121401。目前客运:仅办理通勤职工乘降;不办理其他客、货运营业。
  • 爱德华·施泰内曼爱德华·施泰内曼(德语:Eduard Steinemann,1906年8月2日-1937年6月28日),瑞士前男子竞技体操运动员。他曾获得1928年夏季奥运会男子团体全能金牌和1936年夏季奥运会男子团体全能银
  • 命令行历史记录命令行历史记录是许多操作系统的命令行界面和一些软件中的功能,允许用户调用、编辑和重新运行以前的命令。 命令行历史记录最早出现在比尔·乔伊开发的C Shell中,这个功能的灵感来自于Interlisp的使用。 它简便了很多操作,并且使C Shell易于使用,因此很快地流行起来。如今,命令行历史记录已成为Shell中的标准功能,包括ksh、bash和Microsoft的cmd.exe 。它的快捷体现在两个方面: 在最初的C shell中,用户可以通过键入感叹号来引用上一个命令 ! ,然后是其他字符,用于输入特
  • 金·布莱克金·布莱克(英语:Kim Black,1978年4月30日-),美国女子游泳运动员,主攻自由泳。她曾代表美国参加2000年夏季奥林匹克运动会游泳比赛,获得女子4×200米自由泳接力金牌。