海参皂苷对小鼠生物钟及脂质代谢基因节律的影响

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随着现代社会生活方式的改变,代谢综合征的发病率日益增高,其发病机理、预防与治疗已经成为当今研究的热点。脂质代谢紊乱是代谢综合征的病理之一,表现为肥胖、高血脂、脂肪肝等症状。近年来研究发现,节律紊乱与代谢综合征的发生有着密切的关系。节律是由生物钟产生的,其“母钟”位于脑内视交叉上核(SCN),主要受光夹带;“子钟”存在于大部分外周组织中,主要受摄食夹带。正常条件下,母子钟偶联,并随光/暗周期节律性变化。研究报道,改变动物固有摄食时间会夹带外周组织中节律振荡器,但是对脑内SCN中节律振荡器的夹带尚无定论。实验室前期研究发现,海参皂苷具有减肥、降血脂、改善非酒精性脂肪肝的作用。但是,海参皂苷改善脂质代谢的机制尚不明确。本文研究了海参皂苷对生物节律的影响,发现了其改善脂质代谢紊乱的新机制。本论文首先通过基因芯片高通量筛选技术,探究海参皂苷对小鼠肝脏基因表达的影响。结果发现,海参皂苷可明显影响肝脏节律、粘多糖生物合成、鞘糖脂生物合成、氮代谢、初级胆汁酸合成相关代谢信号通路,其中,海参皂苷对节律信号通路的影响最为显著,受海参皂苷影响的节律基因占节律相关基因总数的40.91%。该结果为后续的24h内节律基因的周期性变化进行系统研究提供了依据。其次,我们探究了不同摄食条件下,ICR小鼠脑内及肝脏中各生物钟基因的表达,并比较了两种摄食条件下脑内及肝脏中各生物钟基因的表达。结果发现,与自由摄食组相比,仅明期摄食与仅暗期摄食均明显下调了小鼠脑内各生物钟基因的振幅,但暗期摄食条件下各生物钟基因的表达模式与自由摄食组相似。与自由摄食组相比,明、暗期摄食条件下,肝脏各生物钟基因的表达水平均明显上调。暗期摄食组肝脏各生物钟基因的表达模式与自由摄食组相似,而明期摄食小鼠肝脏各生物钟基因的表达模式与暗期摄食组小鼠相反。最后,我们探究了摄食海参皂苷对明期摄食小鼠和暗期摄食小鼠生物钟基因、钟控基因、脂质代谢相关基因节律的影响。结果发现,海参皂苷对两种摄食模式小鼠脑和肝脏生物钟基因、钟控基因、脂质代谢相关基因的节律均有显著影响。(1)仅在暗期摄食条件下,海参皂苷明显改变小鼠脑内各生物钟基因的表达。海参皂苷对小鼠肝脏内各生物钟基因的表达模式影响较小,但可不同程度地改变肝脏内各生物钟基因的表达水平。海参皂苷使肝脏脂肪酸合成、胆固醇合成与摄食解偶联,抑制肝脏脂脂质合成,并提升了肝脏脂肪酸β氧化基因的表达水平,刺激肝脏脂肪酸的氧化。(2)在明期摄食条件下,海参皂苷可明显改变小鼠脑内各生物钟基因表达的模式,并使肝脏部分生物钟基因的表达模式与脑内同步。海参皂苷阻止了明期摄食条件下肝脏脂质代谢相关基因解偶联,且明显提升了它们的表达水平。此外,明、暗期摄食条件下,肝脏钟控基因的表达模式与摄食时间相关,海参皂苷虽明显提升了两种摄食条件下肝脏钟控基因Rev-erbα、Dbp的表达水平,但对其在两种摄食条件下的表达模式影响较小。本文首次发现了海参皂苷可以影响节律,并对比了海参皂苷对不同时间摄食小鼠节律基因、及肝脏脂质代谢相关基因的影响,为海参皂苷的活性研究提供了新的思路及理论依据。
摘要第5-7页
Abstract第7-8页
前言第11-30页
    1 节律第11-13页
        1.1 哺乳动物中的生物钟第11-12页
        1.2 节律的分子机制第12-13页
    2 节律与代谢第13-18页
        2.1 节律与代谢相互影响的分子机制第15-17页
        2.2 节律与脂质代谢第17-18页
    3 海参及海参皂苷第18页
    4 立题依据与研究意义第18-20页
    参考文献第20-30页
第一章 基因芯片检测海参皂苷对小鼠生物钟的影响第30-41页
    1 材料与方法第31-35页
        1.1 材料第31-32页
        1.2 方法第32-35页
    2 结果第35-37页
        2.1 海参皂苷对代谢通路的影响第35页
        2.2 海参皂苷对节律基因的影响第35-37页
    3 讨论第37-38页
    本章小结第38-39页
    参考文献第39-41页
第二章 不同摄食模式对小鼠生物钟基因表达的影响第41-50页
    1 材料与方法第41-43页
        1.1 材料与仪器第41-42页
        1.2 方法第42-43页
    2 结果第43-47页
        2.1 不同摄食模式对脑内生物钟基因表达的影响第43-44页
        2.2 不同摄食模式对肝脏生物钟基因表达的影响第44-47页
    3 讨论第47-48页
    本章小结第48-49页
    参考文献第49-50页
第三章 海参皂苷对小鼠生物钟和脂质代谢基因节律的影响第50-81页
    第一节 海参皂苷对暗期摄食小鼠生物钟和脂质代谢基因节律的影响第51-64页
        1 材料与方法第51-54页
            1.1 材料第51-52页
            1.2 方法第52-54页
        2 结果第54-62页
            2.1 海参皂苷对暗期摄食小鼠脑内生物钟基因表达的影响第54-55页
            2.2 海参皂苷对暗期摄食小鼠肝脏生物钟基因表达的影响第55-57页
            2.3 海参皂苷对暗期摄食小鼠肝脏钟控基因表达的影响第57页
            2.4 海参皂苷对暗期摄食小鼠肝脏脂质合成基因节律的影响第57-59页
            2.5 海参皂苷对暗期摄食小鼠肝脏脂肪酸氧化基因节律的影响第59-60页
            2.6 海参皂苷对暗期摄食小鼠肝脏胆固醇代谢基因节律的影响第60-61页
            2.7 海参皂苷对暗期摄食小鼠 肝脏胆固醇逆转运基因节律的影响第61-62页
        3 讨论第62-64页
    第二节 海参皂苷对明期摄食小鼠节律相关基因表达的影响第64-75页
        1 材料与方法第64-65页
            1.1 材料第64-65页
            1.2 方法第65页
        2 结果第65-74页
            2.1 海参皂苷对明期摄食小鼠脑内生物钟基因表达的影响第65-68页
            2.2 海参皂苷对明期摄食肝脏生物钟基因表达的影响第68页
            2.3 海参皂苷对明期摄食小鼠肝脏钟控基因表达的影响第68-69页
            2.4 海参皂苷对明期摄食小鼠肝脏脂质合成基因节律的影响第69-70页
            2.5 海参皂苷对明期摄食小鼠肝脏脂肪酸氧化基因节律的影响第70-71页
            2.6 海参皂苷对明期摄食小鼠肝脏胆固醇合成、转化相关基因节律的影响第71-72页
            2.7 海参皂苷对明期摄食小鼠肝脏胆固醇逆转运基因节律的影响第72-74页
        3 讨论第74-75页
    本章小结第75-77页
    参考文献第77-81页
本论文的特色及创新之处第81-82页
硕士期间参与发表的学术论文第82-83页
致谢第83-84页
个人简历第84-85页
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