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CD146促进肥胖发生的功能及机制研究，博士学位论文，共114页。
摘 要
近三十年来，肥胖在全球范围内爆发式流行，而且肥胖作为一种慢性炎症反应状态，会引发一系列 严重威胁人类健康的 并发症 如：二型糖尿病、心脑血管疾病、脂肪肝、动脉粥样硬化 以及多种癌症 ），成为影响人类死亡的第五大风险 。
尽管肥胖已经引起了大家的广泛关注，然而 目前的研究报道主要集中在胞内转录因子 水平 和胞外细胞因子水平，而中间衔接二者的膜 分子研究很少。 实验室前期工作发现细胞粘附分子 CD146是促进慢性炎症发展的关键分子；而且， BioGPS数据库中的表达谱显示 CD146在白色和棕色脂肪中 均 高表达 ，然而其功能尚不清楚。 本研究以多种基因敲除小鼠为实验工具，旨在阐明白色和棕色脂肪细胞上CD146的不同功能及促进肥胖发生的机制， 从而为 肥胖 治疗提供理论依据 。
为探索 CD146在肥胖发生中的作用，我们 构建了 CD146杂合小鼠（ Het 、敲除小鼠（ KO 以及相应的野生型小鼠（ WT 并 建立 高脂饮食诱导的肥胖模型 。 研究 发现，随着 CD146表达量的降低， Het小鼠和 KO小鼠的体重逐渐降低， 并能明显抑制肥胖发生； 进一步对肥胖相关的并发症进行检测，结果显示敲除 CD146抑制了肥胖相关的胰岛素耐受、脂肪肝、慢性炎症的发生 这说明CD146确实参与了肥胖及其并发症的发生 。 为进一步明确哪些组织中的 CD146参与此过程，我们对调控代谢相关组织（心脏、肝、脑、骨骼肌、白色和棕色脂肪组织）中 CD146蛋白水平的表达进行了检测，发现 CD146在白 色和 棕 色脂肪中表达；而且发生肥胖后，白色和棕色脂肪中 CD146均会上调表达，这表明是脂肪组织中 CD146介导了肥胖发生。接下来，我们围绕脂肪细胞展开研究，探
索 CD146促进肥胖发生的机制。首先，我们关注了白色脂肪上 CD146的功能，结果显示，在白色脂肪细胞分化过程中 CD146上调表达，而且 CD146缺失的脂肪前体细胞向脂肪细胞分化的能力减弱 ；另外，脂肪细胞特异性 CD146敲除小鼠体重减轻、白色脂肪组织中与脂肪细胞分化相关的基因表达下调，以上结果 表明 CD146对于白色脂肪细胞的分化是必要的 。 C/EBPβ对于脂肪细胞分化最重要的转录因子 PPARγ和 C/EBPα的 调控表达至关重要 。 深入的分子机制分析发现CREB介导的 C/EBPβ的表达依赖于 CD146的存在 揭示 CD146通过调控 /EBPβ的表达促进白色脂肪的分化。棕色脂肪主要通过线粒体上的表达促进白色脂肪的分化。棕色脂肪主要通过线粒体上UCP1来行使能量消耗来行使能量消耗的功能，从而抑制肥胖发生。我们进一步对棕色脂肪展开研究，发现敲除的功能，从而抑制肥胖发生。我们进一步对棕色脂肪展开研究，发现敲除CD146的棕色脂肪中线粒体密度增大、嵴增多、功能性分子的棕色脂肪中线粒体密度增大、嵴增多、功能性分子UCP1表达增加，最终增加表达增加，最终增加小鼠的能量消耗小鼠的能量消耗。。综上所述，我们的研究阐明综上所述，我们的研究阐明CD146通过两条途径促进肥胖发通过两条途径促进肥胖发生：一方面生：一方面CD146促进白色脂肪细胞的分化，另一方面促进白色脂肪细胞的分化，另一方面CD146抑制棕色脂肪能抑制棕色脂肪能量消耗的功能。本量消耗的功能。本研究的创新性及科学意义在于：（研究的创新性及科学意义在于：（1）首次发现脂肪细胞中的膜）首次发现脂肪细胞中的膜受体分子受体分子CD146在肥胖及其并发症发生中的多重角色和关键作用，揭示了肥胖在肥胖及其并发症发生中的多重角色和关键作用，揭示了肥胖发生的新机制，填补了膜发生的新机制，填补了膜受体受体分子在此领域研究较少的缺陷；（分子在此领域研究较少的缺陷；（2）拓展了）拓展了CD146在代谢领域的新功能，为肥胖的治疗提供了实验基础和理论依据。在代谢领域的新功能，为肥胖的治疗提供了实验基础和理论依据。
关键词：CD146，肥胖，白色脂肪分化，棕色脂肪，能量消耗，肥胖，白色脂肪分化，棕色脂肪，能量消耗

目录
摘要 I
Abstract III
目录V
文献综述1
1 脂肪细胞与肥胖 1
1.1 肥胖的流行现状及危害 1
1.2 能量代谢失衡与肥胖 2
1.3 白色脂肪与肥胖 6
1.4 棕色脂肪与肥胖 15
1.5 问题与展望 18
2 CD146的结构与功能 19
2.1 CD146的结构与表达 19
2.2 CD146的功能 23
2.3 CD146介导的信号通路 25
2.4 问题与展望 27
研究内容29
概述29
1 材料与方法 31
1.1 实验材料 31
1.2 实验方法 32
2 实验结果 39
2.1 构建 CD146敲除小鼠 39
2.2 CD146敲除小 鼠表型分析 40
2.3 CD146在肥胖个体的脂肪组织中上调表达 44
2.4 CD146敲除小鼠抑制高脂饮食诱导的肥胖 47
2.5 CD146敲除小鼠中肥胖相关的并发症降低 49
2.6 CD146对于脂肪细胞分化是必要的 51
2.7 CD146通过 CREB—C/EBPβ信号通路调控脂肪细胞分化 56
2.8 CD146敲除小鼠能量消耗增加 59
2.9 CD146敲除小鼠棕色脂肪功能增强 62
2.10脂肪 特异性 CD146敲除小鼠抑制肥胖发生 65
3 小结与讨论 71
参考文献75
附录99
致谢 101
作者简介及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果103