福建农林大学食品科学学院
胡嘉淼，博士、硕士生导师。2016年博士毕业于英国华威大学（University of Warwick）医学科学专业。在学期间获考文垂慈善总会（General Charities of the City of Coventry）全额奖学金、英国糖尿病基金会（Diabetic Fund）奖学金、生物系优秀学生奖学金。2016年9月至2017年10月于澳门大学（University of Macau）从事博士后研究。近年来，主持国家自然科学基金青年科学基金项目1项；以第一作者或通讯作者发表SCI收录论文8篇。主要从事海洋生物活性多肽的分离及应用和天然活性物质调控脂质代谢相关研究。
报告题目
短链脂肪酸乙酸对棕色脂肪细胞分化及代谢的调控作用
摘 要
短链脂肪酸（shortchain fatty acid，SCFA）是脂肪酸的亚组，包括甲酸、乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸和戊酸。乙酸、丙酸和丁酸是三种主要的短链脂肪酸，主要通过碳水化合物的肠道微生物发酵产生，特别是抗性淀粉和膳食纤维。短链脂肪酸在一系列生理功能中起关键作用这一观点日渐得到认可。最近越来越多的证据表明，短链脂肪酸和能量平衡之间有着密切的联系。已有研究证实了短链脂肪酸对高脂饮食诱导的小鼠肥胖和其他有害代谢紊乱的保护作用。然而，对短链脂肪酸发挥的综合作用仍需要阐明。迄今为止，已经证明短链脂肪酸可以通过影响脑中的食欲控制，增加白色脂肪细胞的脂肪生成以及调节白色脂肪组织和肌肉中的胰岛素敏感性等来介导能量平衡。然而，尚未充分研究短链脂肪酸在棕色脂肪细胞中的功能。我们研究了短链脂肪酸乙酸及其受体在调控棕色脂肪细胞分化和代谢中的作用。首先，通过实时荧光定量聚合酶链式反应（real time polymerase-chain reaction，RT-PCR)，蛋白免疫印迹（Western Blots，WB）和免疫组织化学方法鉴定在棕色脂肪组织和永生化棕色脂肪细胞中检测短链脂肪酸的受体短链脂肪酸受体基因（G-protein-coupled receptor 43，GPR43）的表达。此外，我们发现GPR43表达在培养的棕色脂肪细胞的脂肪形成过程中增加。促脂肪分化试剂PPARγ激动剂刺激导致GPR43表达的进一步增加，而抗脂肪分化试剂例如过氧化物酶体增殖物激活受体（peroxisome proliferator-activated receptor gamma，PPARγ）拮抗剂，对GPR43表达起相反作用。
此外，还检测乙酸在调控棕色脂肪形成中的作用。研究结果表明，在脂肪形成过程中乙酸处理上调了AP2、PGC-1α和UCP1的表达并影响了棕色脂肪细胞的形态变化。此外，乙酸处理后观察到线粒体生物发生的增加。乙酸还引发了ERK和CREB的活化，这些反应对G（i/o）型G蛋白失活剂、Gβγ-亚基抑制剂、PLC抑制剂和MEK抑制剂敏感，表明G（i/o）介导的Gβγ/PLC/PKC/MEK信号传导途径参与此过程。通过用合成的GPR43激动剂4-CMTB处理来模拟这些乙酸的作用，并且在GPR43敲低细胞验证，进一步支持GPR43介导乙酸在棕色脂肪细胞中的促脂肪形成作用的假设。此外，我们还使用小鼠模型检测了乙酸处理对体内棕色脂肪组织的影响。饲喂乙酸的小鼠表现出棕色脂肪组织中的辅助激活因子-1α（peroxisome proliferator-activatedreceptor-γ coactivator-1α，PGC1α）增加，这与从永生化棕色脂肪细胞获得的结果一致。
同时，测量了乙酸对分化的棕色脂肪细胞脂质代谢的影响。结果表明，乙酸处理对脂肪分解的影响在白色脂肪细胞和棕色脂肪细胞中不同。乙酸处理显着降低白色脂肪细胞的脂肪分解，而对棕色脂肪细胞的脂肪分解影响很小。此外，还发现乙酸处理可降低分化的永生化棕色脂肪细胞中的脂肪酸摄取，表明乙酸可能影响棕色脂肪细胞中脂质代谢的许多方面。
此报告表明乙酸可能在棕色脂肪细胞中有重要的生理作用。短链脂肪酸可用于调节棕色脂肪组织功能并因此改善代谢健康。
