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http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/34028
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DC 欄位 | 值 | 語言 |
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dc.contributor.advisor | 黃青真 | |
dc.contributor.author | Shan-Ching Hsu | en |
dc.contributor.author | 許珊菁 | zh_TW |
dc.date.accessioned | 2021-06-13T05:52:02Z | - |
dc.date.available | 2007-07-26 | |
dc.date.copyright | 2006-07-26 | |
dc.date.issued | 2006 | |
dc.date.submitted | 2006-07-04 | |
dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/34028 | - |
dc.description.abstract | 過氧化體增殖劑活化受器 (peroxisome proliferators-activated receptor, PPAR),是固醇核受器的成員。PPAR有α、β、γ三種isoform,其中PPARα與PPARγ分別對脂肪代謝、運輸、生合成、儲存與血糖恆定具有調節作用。脂肪酸是PPARα ligands,脂肪酸的濃度、種類與結構透過PPARα調節脂肪代謝有其不同的影響。本論文研究,主要目的在探討飲食油脂、肥胖、PPAR及脂質代謝相關基因表現之關聯性。
已知18:1 (n-9) 是PPARα ligands,能活化PPARα傳訊途徑。本論文研究採用富含高18:1 (n-9) 的紅花籽油作為實驗用油。第一部份,將含5%、20%或30%紅花籽油實驗飼料 (5S、20S、30S) 分別餵食 Wistar大鼠13週或C57BL/6J小鼠22週。發現此兩種齧齒類對此二種高油脂飲食反應不同:30S使大鼠肥胖,但20S使小鼠肥胖,30S對小鼠則否。高脂飲食雖有增進PPARα下游基因表現之趨勢,但以肥胖鼠 (30S大鼠與20S小鼠) 肝中PPARα與其下游相關基因的表現增高最明顯。推測高脂飲食確實可能因提供較多PPARα ligands,而使 PPARα下游基因表現增加。但造成肥胖後,因PPARα本身的表現也增加,使得整個PPARα傳訊途徑的增加最為明顯。此外,血清leptin濃度反應脂肪量,但不能反應攝食量。而30S造成Wistar大鼠肥胖與20S造成C57BL/6J小鼠肥胖,均同時呈現明顯之血糖與血脂異常現象。 第二部份實驗探討餵食不同飽和度油脂是否會因體內脂肪酸作為PPARα ligands的種類不同,進而影響PPARα傳訊途徑。將含5B (4% 奶油與1%紅花籽油)、30B (29%奶油與1%紅花籽油) 、5S (5%紅花籽油) 與30S (30%紅花籽油) 飼料分別餵食大鼠13週後,可見30B組鼠之葡萄糖耐受度顯著劣於對照組,且血清三酸甘油酯濃度亦顯著較30S組高。此時將30B組隨機分成二組,一組維持原飼料,另一組則更換為30%紅花籽油 (30B/S),繼續飼養。至30B/S組葡萄糖耐受度顯著改善,即進行動物犧牲,共歷時15週。研究結果顯示不論飽和或不飽和之高油脂飲食均造成鼠肥胖,且伴有肝臟PPARα傳訊途徑表現增加,但此表現增加量在30B組低於30S組,顯示不飽和油脂對PPARα下游基因表現之促進活性比飽和油脂強。有趣的是,在脂肪組織觀察到30S組比30B組有較低的lipoprotein lipase, adipocyte P2、fatty acid synthase、acetyl-CoA carboxylase與sterol regulatory element binding protein -1c的mRNA表現,且腹脂重量亦較低。在肝臟更觀察到30S組比30B組有較高的acyl-CoA oxidase (ACO), carnitine palmitoyl-transferance 1A, fatty acid binding protein (FABP) 及 mitochondrial 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA synthase的mRNA表現。暗示不飽和度高之紅花籽油使鼠脂肪組織中有較低之脂肪生合成與肝臟中有較高的脂肪酸氧化。在30S組的肝臟與脂肪組織中皆發現有顯著較高的18:2 (n-6) 與20:4 (n-6) 含量,約為30B組的2倍。這些結果指出高不飽和油脂飲食抑制體內生脂作用及脂肪堆積或許是與組織中有較高的18:2 (n-6) 與20:4 (n-6) 含量有關。此外,血清leptin濃度與肝臟PPARα mRNA呈正相關。肥胖鼠具有hyperleptinemia特徵,且同時具有顯著較高的肝臟PPARα與其下游基因表現。是否leptin會促進肝臟PPARα之表現? C57BL/6J小鼠經腹腔注射recombinant mouse leptin (1 mg/kg body weight/day),長期14天與短期1.5小時。腹腔注射leptin會降低小鼠攝食量,因此增加一組對飼育 (pair feeding) 組 (PF組),控制其攝食量與leptin組相同。leptin投予14天,小鼠肝臟中PPARα、ACO與FABP的mRNA表現顯著較PF組增加 (P < 0.05)。實驗證明leptin濃度調控PPARα並增加其下游基因表現。 本論文建立一個飲食誘發肥胖與胰島素抗性的動物模式且提供了支持性的證據:飲食脂肪酸之質與量,可能透過影響體內脂肪酸組成,而藉由PPAR與SREBP等轉錄因子調控其下游基因的表現,來影響脂質代謝與生合成。另外,肥胖鼠呈現hyperleptinemia及肝臟PPARα與其下游基因表現增加之現象。由於外源性投予leptin也會增加PPARα轉錄因子本身的表現,推測高脂飲食造成肥胖,促使脂肪組織釋出leptin,進而增進肝臟PPARα表現。而高不飽和油脂飲食提供不飽和脂肪酸作為PPARα之ligands,可更有效提高PPARα傳訊途徑,增進脂肪酸氧化,降低血脂、肝脂與腹脂。 | zh_TW |
dc.description.abstract | Fatty acids are known to regulate lipid metabolism at the level of gene expression. Peroxisome proliferator activated receptors (PPAR) is the first transcription factor identified as a mediator of fatty acid-regulated gene expression. PPARs regulate the metabolism, transportation, and storage of fat and glucose homeostasis. Common fatty acids are ligands of PPARs. High-fat diets provide more fatty acids that presumably could enhance lipid catabolism through an up-regulation of PPARα signaling. However, high intake of fat could also lead to obesity. This study is aimed at examining the mRNA expressions of PPARα and related genes involved in lipid metabolism in high-fat diets feeding and the resulted obesity.The first experiment examined the hepatic mRNA expression of PPARα and some of its target genes in Wistar rats and C57BL/6J mice fed 2 levels (20% or 30% wt/wt, the 20S or 30S diets) of high oleic acid-rich safflower oil (ORSO) diets until animals showed significantly higher body weight (13 wk for rats and 22 wk for mice) than those of control groups fed a 5% ORSO diet. At the end of these respective feeding periods, only the 30% SFO fed rats and the 20% SFO fed mice among the two high fat fed groups showed significantly higher body weight, white adipose tissue weight, serum leptin concentration and the mRNA expression of PPARα (P < 0.05) compared to the respective control group. Despite of the elevated acyl-CoA oxidase (ACO, a PPARα target gene) protein and activity in both of the two high fat fed groups, the mRNA expression level of most PPARα target genes examined correlated mainly to PPARα mRNA levels and not to fat intake or liver lipid levels.
The second experiment compared a high ORSO diet and a high butter diet for their effect on adipose mass and expressions of genes regulated by PPAR and SREPB-1c. Four groups of Wistar rats were respectively fed 30S (30% ORSO), 5S (5% ORSO), 30B (29% butter plus 1% ORSO), or 5B (4% butter plus 1% ORSO) diets for 15 weeks. Compared to the 30B group, the 30S group had significantly less retroperitoneal adipose (RWAT) mass and lower mRNA expressions of lipoprotein lipase, adipocyte P2, fatty acid synthase and sterol regulatory element protein-1c (SREBP-1c) in the RWAT, higher mRNA expressions of ACO, carnitine palmitoyl-transferance 1A, mitochondrial 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA synthase and fatty acid binding protein (FABP) in the liver (P < 0.05). The 30% fat diets significantly increased mRNA expressions of PPARα and SREBP-1c in the liver, decreased expressions of SREBP-1c in the RWAT (P < 0.05). The linoleic and arachidonic acids content in liver and RWAT lipids of the 30S group was more than 2 fold those of the 30B group (P < 0.05). These results implied that the smaller RWAT mass in rats fed the high ORSO diet might be related to the effect of higher tissue linoleic and arachidonic acids that might increase the expressions of fatty acid catabolic genes through the activation of PPARα in the liver and reduce the expression of lipid storage and lipogenic gene expressions through the suppression of SREBP-1c in the RWAT.The third experiment examines the role of hyperleptinemia in the higher expressions of heaptic PPARα and some of its target genes. Leptin was administrated i.p. to C57BL/6J mice for 14 days at the dose of 1 mg/kg/day-1. A group of mice were pair-fed (the PF group) to the leptin treated mice. The leptin treated mice showed significantly higher mRNA expressions of PPARα, ACO and FABP in the liver relative compared to the PF group (P < 0.05).In conclusion, the roles of lipid-regulated transcription factors, PPARα and SREBP-1c, in the regulation of fat metabolism and storage were demonstrated by comparing the obesitogenesis of a high ORSO diet and a high butter diet. With the accumulation of more unsaturated fatty acid in tissues, the less obesitogenic high ORSO diet resulted in higher expressions of fatty acid catabolic genes through the activation of PPARα in the liver and lower expression of lipid storage and lipogenic gene expressions through the suppression of SREBP-1c in the RWAT. It is also demonstrated that the hyperleptinemia in obesity might further up-regulated the hepatic PPARα mRNA expression. | en |
dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-13T05:52:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-95-F87623703-1.pdf: 2749672 bytes, checksum: 03f3b7f3a2ae0fd9f923ab9a8472221d (MD5) Previous issue date: 2006 | en |
dc.description.tableofcontents | 組別與縮寫對照表 I
中文摘要 III 英文摘要 V 第一章 緒論 1 第一節 前言 1 第二節 文獻回顧 4 一、PPAR 4 1.過氧化體 4 2. PPAR的發現 4 3. PPAR的種類 4 4. PPAR的結構 5 5. PPRE與下游基因 6 6. PPAR活化劑與ligands 7 7. PPAR interaction protein 8 8. PPARα與脂肪代謝 9 9. PPARγ與脂肪細胞的分化 13 二、Diet induced obesity (DIO) 16 三、Leptin 19 1. Leptin的分泌與生理作用 19 2. Leptin receptor (OB-R) 19 3. Genetically defected-obesity rodent models 20 四、SREBP調節脂肪生合成 20 1. 脂肪生合成作用 21 2. SREBP的活化過程 21 3. SREBP的isoform 22 4. SREBP的標的基因 22 5. SREBP的轉錄調節 23 6. 脂肪酸影響SREBP的表現 24 五、obesity與PPARα的關係 24 六、禁食、壓力與 PPARα 的關係 26 七、代謝症候群 26 八、脂肪酸種類對脂質代謝基因之影響 28 第三節 實驗假說與設計 30 第二章 探討含20%或30%單元高油酸紅花籽油飲食 對Wistar大鼠與C57BL/6J小鼠肥胖與肝臟 PPARα傳訊途徑之關係 31 第一節 前言與實驗大綱 31 第二節 材料與方法 33 一、 動物飼養 33 二、 飼料配置 33 三、 動物犧牲及樣品收集 34 四、 血清脂質分析 35 五、 血清leptin分析 36 六、 血清insulin分析 37 七、 肝臟脂質分析 38 八、 肝臟過氧化體ACO酵素分析 39 九、 Real time- RTPCR分析肝臟PPARα mRNA表現 41 十、 北方墨漬法分析肝臟中 PPARα下游基因mRNA表現 42 十一、西方墨漬法分析肝臟 ACO蛋白質表現 47 十二、西方墨漬法分析肝臟 CYP4A 蛋白質表現 51 十三、統計分析 53 第三節 結果 54 第四節 討論與結論 84 一、不同高油飲食的影響 84 二、飼料中油脂含量之影響 84 三、其他因子之影響 87 四、結論 89 第三章 比較含30%奶油與高油酸紅花籽油飲食對Wistar大鼠肥胖形成、血糖代謝異常及脂質調控相關基因表現 90 第一節 前言與實驗大綱 90 第二節 材料與方法 92 一、 動物飼養 92 二、 飼料配置 92 三、 動物犧牲及樣品收集 93 四、 血清脂質分析 93 五、 血清酮體分析 94 六、 血清葡萄糖分析 94 七、 肝臟脂質分析 94 八、 肌肉脂質分析 94 九、 血清leptin分析 94 十、 血清insulin分析 94 十一、口服葡萄糖耐受性試驗 94 十二、肝臟過氧化體ACO酵素分析 94 十三、定量RT-PCR分析肝臟PPARα及PPARγmRNA 表現量 95 十四、定量RT-PCR分析肝臟及腹脂中FAS, SREBP-1c, ACC或腹脂PPARγ mRNA表現 96 十五、北方墨漬法分析肝臟與腹脂中 PPAR下游基因mRNA 表現 98 十六、分析肝臟與腹脂中總脂肪酸分析 98 十七、統計分析 100 第三節 結果 101 第四節 討論與結論 128 一、飽和度不同的脂肪其脂肪酸代謝情形不同 128 二、高飽和油脂飲食容易Wistar大鼠使發生體重增加與 腹部脂肪堆積 128 三、高油酸高紅花籽油飲食可以改善高奶油飲食所引起大鼠 葡萄糖耐受性不佳的現象 129 四、高油酸紅花籽油飲食提高肝臟中PPARα及其下游相關 基因表現 130 五、高油酸紅花籽油飲食減低腹脂中LPL之表現 131 六、高油脂飲食會分別抑制腹脂中與增加肝臟中SREBP-1c 及其下游相關基因表現 131 七、高油酸紅花籽油與奶油之比較 133 八、Leptin與PPAR之關係 134 九、餵食高油酸紅花籽油飲食肌肉TG堆積之狀況 134 十、結論 135 第四章 Leptin調控C57BL/6J小鼠肝臟PPARα基因 表現 136 第一節 前言與實驗大綱 136 第二節 材料與方法 137 一、動物飼養 137 二、樣品配製 137 三、動物犧牲及樣品收集 137 四、血清脂質分析 137 五、血清leptin分析 138 六、肝臟過氧化體ACO酵素分析 138 七、Real time- RTPCR分析肝臟PPARα mRNA表現 138 八、北方墨滯法分析肝臟中ACO與FABP mRNA表現 138 九、統計分析 138 第三節 結果 139 第四節 討論與結論 147 一、使用腹腔注射recombinant mouse leptin protein的目的 147 二、Leptin降低攝食量與脂肪堆積 147 三、肝臟leptin receptor的角色 148 四、Leptin促進肝臟中PPARα傳訊途徑表現與增加脂肪氧化 149 五、Leptin或許可透過PPARα而改善insulin resistance 150 六、結論 151 第五章 綜合討論與總結論 152 第一節 綜合討論 152 第二節 總結論 157 第六章 參考文獻 158 附錄一 178 附錄二 199 附錄三 207 | |
dc.language.iso | zh-TW | |
dc.title | 鼠模式中高脂飲食、肥胖與脂質調控基因之表現 | zh_TW |
dc.title | High-fat diets, obesity and lipid regulated gene expressions in rodent model | en |
dc.type | Thesis | |
dc.date.schoolyear | 94-2 | |
dc.description.degree | 博士 | |
dc.contributor.oralexamcommittee | 黃伯超,吳文惠,趙蓓敏,楊偉勛,蘇慧敏,呂紹俊 | |
dc.subject.keyword | 高油脂飲食,肥胖,PPAR,SREBP, | zh_TW |
dc.subject.keyword | high-fat diets,obesity,PPAR,SREBP, | en |
dc.relation.page | 207 | |
dc.rights.note | 有償授權 | |
dc.date.accepted | 2006-07-05 | |
dc.contributor.author-college | 生命科學院 | zh_TW |
dc.contributor.author-dept | 微生物與生化學研究所 | zh_TW |
顯示於系所單位: | 微生物學科所 |
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