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生物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2016, 32(2):211-218
收稿日期 ：2015-05-05
基金项目 ：云南省教育厅科学研究基金项目（A3007017），云南农业大学动物科学技术学院科学研究基金项目（DKY3P201105）
作者简介 ：黄英，女，硕士，副教授，研究方向 ：动物分子营养与代谢调控 ；E-mail ：hying5@sina.com
通讯作者 ：李永能，男，硕士，副教授，研究方向 ：动物分子营养与代谢调控 ；E-mail ：lyn77@vip.sina.com
赵素梅，女，博士，教授，研究方向 ：动物分子营养与代谢调控 ；E-mail ：zhaosm2009@126.com
Leptin 介导 AMPK 信号通路对猪皮下前脂肪细胞脂类
代谢调控的研究
黄英1  杨明华1  孔令富2  郝美林1   高士争 1  李永能3   赵素梅1
（1. 云南农业大学 云南省动物营养与饲料重点实验室，昆明 650201 ；2. 云南农业大学 动物科学技术学院，昆明 650201 ；
3. 云南农业大学 招生就业处，昆明 650201）
摘 要 ： 以体外培养的猪原代皮下脂肪细胞为研究材料，检测 Leptin 介导 AMPK 信号通路中基因表达水平，旨在阐明
Leptin 介导 AMPK 信号通路对脂肪代谢调控的分子机制。用 0 和 100 ng/mL Leptin 分别处理脂肪细胞 48 h，油红 O 染色鉴定脂肪细胞，
试剂盒测定细胞中甘油三酯和游离脂肪酸含量，Real-time PCR 方法检测皮下前脂肪细胞中 AMPK 信号通路中基因表达水平。研究
结果表明，皮下前脂肪细胞中，Leptin 组甘油三酯含量均显著低于对照组（P<0.05），表明 Leptin 可以降低细胞中甘油三酯和游离
脂肪酸含量。Leptin 组中 AMPK 信号通路中的基因 lepR、AMPK、CPT-1 基因的表达量均显著高于对照组（P<0.05），ACC 基因表达
量显著低于对照组（P<0.05），表明 Leptin 通过调控 AMPK 信号通路中基因表达，启动 AMPK 信号通路的信号传递。皮下前脂肪细
胞中，lepR、AMPK 和 CPT-1 基因表达量均与甘油三酯和游离脂肪酸含量呈显著负相关（P<0.05）；ACC 基因表达量与甘油三酯和
游离脂肪酸含量呈显著正相关（P<0.05）。结果表明，Leptin 通过激活 AMPK 信号通路，降低 ACC 基因的表达量，提高 CPT-1 基因
表达水平，促进甘油三酯分解及脂肪酸的氧化，降低细胞中甘油三酯和游离脂肪酸的含量。
关键词 ： 前皮下脂肪细胞 ；瘦素 ；AMPK ；信号通路
DOI ：10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2016.02.029
The Regulation of Leptin-mediated AMPK Signal Pathway on Lipid
Metabolism in Porcine Subcutaneous Preadipocyte
HUANG Ying1 YANG Ming-hua1 KONG Ling-fu2 HAO Mei-lin1 GAO Shi-zheng 1
LI Yong-neng3 ZHAO Su-mei1
（1. Yunnan Key Laboratory of Animal Nutrition and Feed，Yunnan Agricultural University，Kunming 650201 ；2. Faculty of Animal Science
and Technology，Yunnan Agricultural University，Kunming 650201 ；3. Admission and Employment Office，Yunnan Agricultural University，
Kunming 650201）
Abstract: Using in vitro cultured porcine subcutaneous preadipocytes as the study material, the expression levels of related genes were
measured for investigating the molecular regulation mechanism of leptin-mediated AMPK signal pathway on lipid metabolism. The subcutaneous
adipocytes were treated with 0 and 100 ng/mL leptin for 48 h, and the adipocytes were identified by oil red O dyeing, and the contents of
triglyceride and free fatty acids in the cells were measured by kit, and the mRNA expression levels of related genes in the AMPK signal pathway
of subcutaneous preadipocytes were detected using Real-time PCR technology. The results showed that in leptin group, the content of the
triglyceride of the subcutaneous preadipocytes was significantly lower（P<0.05）compared with the control group, indicating that the leptin
reduced the contents of triglyceride and free fatty acids in the cells. The expression levels of gene lepR, AMPK, CPT-1 in AMPK signal pathway
were significantly higher in leptin group than control group（P<0.05）, while the expression level of gene ACC in leptin group was significantly
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2016,Vol.32,No.2212
腺 苷 酸 激 活 蛋 白 激 酶（AMP-activated protein
kinase，AMPK）在真核生物中是一个重要的蛋白激
酶，可加速脂肪酸氧化、葡萄糖转运和糖酵解分解
代谢途径，同时能抑制糖异生、脂肪酸和胆固醇合成、
蛋白质合成等合成途径，以降低能量消耗，维持机
体能量代谢平衡［1］。Leptin 介导的 AMPK 信号通路
在脂肪代谢的调节中起主要作用，能促进脂肪酸的
氧化，减少脂肪沉积。本研究以体外培养的猪皮下
前脂肪细胞为研究对象，用 100 ng/mL Leptin 处理
48 h 观察 Leptin 对前脂肪细胞的影响。以油红 O 染
色观察前脂肪细胞中脂滴的形成，从 mRNA 水平来
研究 Leptin 对 AMPK 通路中各基因表达的影响，并
通过检测细胞中甘油三酯和游离脂肪酸的含量，阐
明 Leptin 对脂类代谢的影响，为深入开展 AMPK 信
号通路对脂肪代谢调节的信号转导机制的研究提供
参考。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 实验动物及分组 取一头 15 kg 仔猪的皮下
脂肪组织，分离皮下前脂肪细胞，进行体外细胞培
养，Leptin 组和对照组均为 6 个重复。仔猪购自云
南农业大学实验猪场。
1.1.2 主要试剂 Trizol 购自天根公司 ；反转录试剂
盒购自北京全式金公司 ；SYBR® Premix Ex TaqTM 购
自大连宝生物 ；甘油三酯试剂盒购自北京北化康泰
临床试剂有限公司 ；游离脂肪酸试剂盒购自南京建
成科技有限公司。
1.2 方法
1.2.1 猪前体脂肪细胞培养 无菌条件下切取 15 日
龄仔猪背部皮下脂肪组织，PBS 缓冲液冲洗 3 次，
分离去除脂肪组织中可见的纤维及血管，剪碎后加
入 1 mg/mL 的Ⅰ型胶原酶消化液，置 37℃振荡摇床
内震荡消化 1 h，用不锈钢细胞筛过滤（200 目），
滤 液 以 1 500 r/min 离 心 10 min， 弃 上 清， 沉 淀 物
用无血清培养液重悬，再次过滤离心 10 min，弃上
清，沉积的细胞团块用基础培养液制成细胞悬液，
细胞以 5.0×104 个/cm2 密度接种至培养板内，置于
37℃，饱和湿度，5% CO2 培养箱内培养，1 d 后换液，
此后每 2 d 换液一次。
1.2.2 猪皮下前脂肪细胞的诱导分化 待猪原代皮
下脂肪细胞汇合度达 60% 时，更换培养液为以 10
mg/L 胰岛素、0.25 μmol/L 地塞米松和 0.5 mmol/L 1-
甲基 3- 异丁基黄嘌呤的分化培养液，分别在分化培
养液中添加 0 和 100 ng/mL Leptin 处理 48 h（其中 0
ng/mL 为对照组），一部分细胞用于油红 O 染色鉴定，
一部分细胞用于甘油三酯和游离脂肪酸含量测定，
其余细胞用于提取总 RNA。
1.2.3 油红 O 染色 诱导分化 2 d 后的细胞，取出
培养板，弃培养液，用 PBS 冲洗 3 次，10% 甲醛固
定 30 min，PBS 漂洗 3 次后，油红 O 工作液染色 40
min，移去染色液，PBS 漂洗 3 次，镜检。
1.2.4 甘油三酯的测定 用甘油三酯试剂盒（北京
北化康泰临床试剂有限公司）测定皮下脂肪细胞中
的甘油三酯浓度，操作方法按照试剂盒说明书执行。
1.2.5 脂肪酸含量的测定 用游离脂肪酸测试盒说
明书（NEFA）（南京建成科技有限公司）测定皮下
脂肪细胞中游离脂肪酸含量，操作方法按照试剂盒
说明书执行。
1.2.6 总 RNA 提取 收集对照组和 100 ng/mL Leptin
处理 48 h 后的脂肪细胞，采用 Trizol-A+ Reagent 提
取总 RNA，并用琼脂糖凝胶电泳检测其完整性，通
过 OD260 nm/OD280 nm 测定其浓度。
1.2.7 Real-time PCR 反应及条件 根据所测定的浓
度，各取 2 μg 总 RNA 进行反转录，使用 EasyScript
lower than control group（P<0.05）, implying that leptin initiated the signal transmission in the AMPK signal pathway by regulating the mRNA
expression of related genes. The expression levels of gene lepR, AMPK, and CPT-1 were significantly negatively correlated with the content of
triglyceride and free fatty acid（P<0.05）；however, the expression level of gene ACC was significantly positively correlated with the content
of triglyceride and free fatty acid（P<0.05）. In conclusion, the results suggested that leptin activated AMPK signal pathway, reduced the
expression of ACC, and increased the expression of CPT-1, which therefore promoted the decomposition of triglyceride and oxidation of fatty acid,
and finally decreased the contents of the triglycerides and free fatty acid in the cells.
Key words: subcutaneous preadipocyte ；leptin ；AMPK ；signal pathway
2016,32(2) 213黄英等：Leptin 介导 AMPK 信号通路对猪皮下前脂肪细胞脂类代谢调控的研究
First-Strand cDNA Synthesis SuperMix（北京全式金生
物技术有限公司）进行反转录，反应体系为 20 μL，
其中含有 10 μL 2×ES Reaction Mix、1 μL EasyScript
RT/RI Enzyme Mix、1 μL Anchored Oligo（dT），加入
Rnase-free Water 至 20 μL。将这 20 μL 混合物 42℃
孵育 30 min，85℃加热 5 min 失活，EasyScript RT 反
转录后的 cDNA 单链可于 -20℃中保存。
目的基因 ：瘦素受体（Leptin receptor，lepR），
肝激酶 B1（liver kinase B1，LKB1），腺苷酸激活蛋
白 激 酶（AMP-activated protein kinase，AMPK）， 乙
酰辅酶 A 羧化酶（acetyl-CoA carboxylase，ACC），肉
碱棕榈酰转移酶 -1（carnitine palmitoyltransferase-1，
CPT-1）和内参基因 18S rRNA 的引物使用 Primer 5
软件设计，由上海生物工程有限公司合成。基因登
录号及引物序列见表 1。
Real-time PCR 反应体系（20 μL）为 ：1.5 μL 反
表 1 内参基因与目的基因的引物序列、产物长度和登录号
目的基因 引物序列（5-3） 退火温度 /℃ 产物长度 /bp 登录号
18S rRNA
F ：TAGAGTCACCAAAGCCGC
R ：TCAGTTATGGTTCCTTTG
55 194 NR_002170.3
lepR
F ：GTGATAACTGCATTTGACTTGGC
R ：CTGCAATGTTGTCTGCATGTACAG
62 271 NM001024587
LKB1
F ：GGAAGAAGCACCCACCAGC
R ：CGTCCTCGATGTCGAAGAGC
60 153 XM_003480848.1
AMPK
F ：CCCTGTCTATGTGGCTCTG
R ：GTCGGTGAACCTCTGCTT
54 266 AY260940.1
ACC
F ：ATGTTTCGGCAGTCCCTGAT
R ：TGTGGACCAGCTGACCTTGA
60 133 EF618729
CPT-1
F ：ATGGTGGGCGACTAACT
R ：TGCCTGCTGTCTGTGAG
60 321 AY181062
转录产物，10 μL SYBR Green，10 mmol/L 的上下游
引物各 0.4 μL，加 ddH2O 至 20 μL。每个重复做 2 个
平行，同时用 ddH2O 代替 RT 产物和荧光试剂作空白
对照，以检验是否有外源基因和基因组 DNA 污染。
1.2.8 数据分析 采用 SAS9.0 和 Excel2003 软件对
实验数据进行统计分析，所有数据表示为平均值 ±
标准差（x
-
±s），并对平均值进行方差分析，作显著
性检验（P<0.05）。
2 结果
2.1 Leptin对前脂肪细胞形态变化的影响
观察猪皮下前体脂肪细胞的诱导分化结果发现，
不同浓度的 Leptin 对前脂肪细胞形态变化无明显影
响。处理 48 h 后，可见部分细胞开始分化，细胞内
可见少量球形脂滴。油红 O 染色结果（图 1）显示，
Leptin 组比对照组着色细胞数多。
2.2 Leptin对前脂肪细胞甘油三酯和游离脂肪酸合
成的影响
Leptin 对猪前脂肪细胞甘油三酯和游离脂肪酸
合成影响的结果（表 2）显示，Leptin 组中甘油三
酯 含 量 显 著 低 于 对 照 组（P<0.05）；Leptin 组 中 游
离脂肪酸含量低于对照组，但没有达到显著水平
（P>0.05）。
A B
A ：对照组油红 O 染色的猪脂肪细胞 ；B ：添加 100 ng/mL Leptin 油红 O 染色图
图 1 皮下前脂肪细胞油红 O 染色（200×）
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2016,Vol.32,No.2214
表 2 甘油三酯和游离脂肪酸含量
组别 甘油三酯含量 /（mmol·L-1）游离脂肪酸含量 /（μmol·g-1prot）
对照组 9.97E-11±1.31E-11a 1.16±0.13a
Leptin 组 5.1E-11±6.93E-12b 0.94±0.09a
注 ：同行数据上标不同字母表示差异显著（P<0.05）
2.3 Leptin介导AMPK信号通路中基因的表达水平
皮下前脂肪细胞中，Leptin 介导 AMPK 信号通
路中各基因相对表达水平结果（图 2）显示，Leptin
组 lepR（图 2-A）、AMPK（图 2-B）和 CPT-1（图 2-
C） 基 因 相 对 表 达 量 显 著 高 于 对 照 组（P<0.05），
Leptin 组中 LKB1（图 2-D）基因相对表达量高于对
照 组， 但 没 有 达 到 显 著 水 平（P>0.05）（ 图 2-D），
Leptin 组中 ACC（图 2-E）基因相对表达量显著低于
对照组（图 2-E，P<0.05）。
2.4 皮下前脂肪细胞中AMPK信号通路中基因表
达量与甘油三酯含量相关性
皮下前脂肪细胞中，Leptin 介导的 AMPK 信号
通路中各基因相对表达量与甘油三酯含量相关性结
果显示，lepR（图 3-A）、AMPK（图 3-B）和 CPT-1
（图 3-C）基因的 mRNA 的表达水平与甘油三酯含量
之间存在负相关且达到显著水平（P<0.05），LKB1
（图 3-D）基因的 mRNA 的表达水平与甘油三酯含
量之间存在负相关但没有达到显著水平（图 3-D，
P>0.05），ACC（图 3-E）基因的 mRNA 的表达水平
与甘油三酯含量之间存在正相关且达到显著水平（图
3-E，P<0.05）。
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0 ሩ➗㓴a
b
A
Leptin㓴LepRสഐ⴨ሩ
㺘䗮䟿 0.70.60.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0 ሩ➗㓴a
b
B
Leptin㓴AMPKสഐ⴨ሩ
㺘䗮䟿
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0 ሩ➗㓴
a a
D
Leptin㓴LKB1สഐ⴨ሩ
㺘䗮䟿 0.70.60.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0 ሩ➗㓴
a
b
E
Leptin㓴ACCสഐ⴨ሩ
㺘䗮䟿
0.8
0.6
0.4
0.2
0 ሩ➗㓴a
b
C
Leptin㓴CPT-1สഐ⴨ሩ
㺘䗮䟿
A ：LepR 基因相对表达量 ；B ：AMPK 基因相对表达量 ；C ：CPT-1 基因相对表达量 ；D ：LKB1 基因相对表达量 ；
E ：ACC 基因相对表达量 ；不同字母表示差异显著（P<0.05）
图 2 Leptin 介导 AMPK 信号通路中基因的相对表达水平
2.5 皮下前脂肪细胞中AMPK信号通路中基因表
达量与游离脂肪酸含量相关性
皮下前脂肪细胞中，AMPK 信号通路中各基因
表达量与游离脂肪酸含量相关性结果（图 4）显示，
lepR（图 4-A）、AMPK（图 4-B）和 CPT-1（图 4-C）
基因的 mRNA 的表达水平与游离脂肪酸含量之间
存 在 强 负 相 关（P<0.05），LKB1（ 图 4-D） 基 因 的
mRNA 的表达水平与游离脂肪酸含量之间成负相关，
但未达到显著水平（P>0.05），ACC（图 4-E）基因
的 mRNA 的表达水平与游离脂肪酸含量之间存在强
正相关（P<0.05）。
3 讨论
脂肪即甘油三酯，是动物机体内储能的主要形
式，是能源物质。当动物摄入的能源物质超过其所
2016,32(2) 215黄英等：Leptin 介导 AMPK 信号通路对猪皮下前脂肪细胞脂类代谢调控的研究
需要的消耗量时，就以脂肪的形式贮存起来。而当
摄入的能源物质不能满足生理活动需要时，则体内
贮存的脂肪会氧化供能。脂肪细胞从血液中摄取脂
肪酸和葡萄糖，合成甘油三酯，并以脂滴的形式贮
存在细胞内部［2］，这些富含甘油三酯的脂滴是机体
能量的贮存单位。甘油三酯可被脂蛋白酯酶分解，
释放游离脂肪酸和单甘油酯。游离脂肪酸和单甘油
酯被脂蛋白的膜外小叶转运到脂肪细胞的内质网内，
在脂肪细胞内单甘油酯可以继续分解成游离脂肪酸
和甘油［3］。而游离脂肪酸由于作为能量物质被消耗，
将其作为衡量脂解的一个辅助指标。Leptin 是肥胖
基因（ob）的表达产物，主要由白色脂肪组织合成
和分泌，在调节机体脂肪沉积和维持体重方面具有
重要的作用。而 Leptin 能够抑制食欲中枢，减少能
量摄取，增加能量消耗，抑制脂肪合成，促进脂肪
分解，减少体内脂肪沉积，从而发挥降低体重的功
能［4］。Nogalska 等［5］指出，Leptin 的增加可在体内
抑制白色脂肪组织中脂肪酸合成酶的基因表达，从
而使白色脂肪组织中脂肪酸的合成速度下降并导致
脂肪酸氧化，脂肪量降低。Gregory 等［6］研究认为，
Leptin 对调节体内肌肉甘油三酯的含量具有重要作
用，血浆中瘦蛋白水平的慢性升高可通过刺激脂肪
酸氧化和甘油三酯的水解，以及降低脂肪酸的摄取，
而使瘦型大鼠肌肉内甘油三酯含量减少。本研究表
1.4E-10
1.2E-10
1E-10
8E-11
6E-11
4E-11
2E-11
0
0.05 0.1 0.2 0.250.15
y=-4E-10x+1E-10
R2=0.9599
A
LepRสഐ⴨ሩ㺘䗮䟿甘油三酯含量
/(
m
m
ol
·L
-1
)
1.4E-10
1.2E-10
1E-10
8E-11
6E-11
4E-11
2E-11
0
0 0.2 0.6 0.80.4
y=-1E-10x+1E-10
R2=0.9277
B
AMPKสഐ⴨ሩ㺘䗮䟿甘油三酯含量
/(
m
m
ol
·L
-1
)
1.4E-10
1.2E-10
1E-10
8E-11
6E-11
4E-11
2E-11
0
0.1 0.15 0.25 0.30.2
y=-1E-10x+1E-10
R2=0.1208
D
LKB1สഐ⴨ሩ㺘䗮䟿甘油三酯含量
/(
m
m
ol
·L
-1
)
1.4E-10
1.2E-10
1E-10
8E-11
6E-11
4E-11
2E-11
0
0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75
y=-4E-10x+1E-10
R2=0.9199
C
CPT-1สഐ⴨ሩ㺘䗮䟿甘油三酯含量
/(
m
m
ol
·L
-1
)
1.4E-10
1.2E-10
1E-10
8E-11
6E-11
4E-11
2E-11
0
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
y=-4E-10x+1E-10
R2=0.9732
E
ACCสഐ⴨ሩ㺘䗮䟿甘油三酯含量
/(
m
m
ol
·L
-1
)
A ：lepR 基因表达量与甘油三酯含量相关性 ；B ：AMPK 基因表达量与甘油三酯含量相关性 ；C ：CPT-1 基因表达量与甘
油三酯含量相关性 ；D ：LKB1 基因表达量与甘油三酯含量相关性 ；E ：ACC 基因表达量与甘油三酯含量相关性
图 3 AMPK 信号通路中基因表达量与甘油三酯含量相关性
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2016,Vol.32,No.2216
明，在皮下前脂肪细胞中，添加 Leptin 的 Leptin 组
中的甘油三酯和游离脂肪酸含量均低于对照组，说
明 Leptin 具有促进脂肪分解和抑制脂肪合成的作用。
lepR 是 一 种 跨 膜 受 体， 主 要 的 生 理 功 能 是
与 Leptin 结 合，lepR 基 因 表 达 量 与 Leptin 浓 度 有
关［7，8］。Leptin 与 lepR 结合后可激活 LKB1，使 LK-
B1 与 STE20 相 关 接 合 蛋 白（STE20 related adaptor
protein，STRAD） 和 鼠 蛋 白 25（mouse protein 25，
MO25）结合形成三元复合物，使 LKB1 从细胞核转
到细胞质中。此三元复合物可使 LKB1 活性增强从
而激活下游的 AMPK［9，10］。本研究表明，Leptin 组
与对照组相比，LKB1 的表达量没有显著差异，说明
LKB1 从细胞核转到细胞质过程中其表达量没有改
变。活化的 LKB1 使 AMPKα 亚基中的 Thr172 磷酸化，
并 使 AMPK 活 化［11，12］。 活 化 的 AMPK 可 以 磷 酸
化 ACC 的 Ser79，从而使 ACC 失去活性。有研究表
明，瘦素缺陷小鼠 ACC mRNA 的表达增强，可导致
脂肪酸合成增加，而给予瘦素干预后，ACC mRNA
的表达下调［13］。在离体的脂肪细胞中，Leptin 可以
降低涉及合成脂肪酸的 ACC 的酶活性，同时上调
了 CPT-1 基因的表达量，从而促进了脂肪酸的氧化
以及降低甘油三酯的合成［14］。本研究中 Leptin 组
CPT-1 基因相对表达量显著高于对照组（P<0.05），
ACC 基因相对表达量显著低于对照组（P<0.05），本
y=-2.1378x+1.3714
R2=0.5811
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0.050 0.2 0.250.1 0.15
A
LepRสഐ⴨ሩ㺘䗮䟿游离脂肪酸含量
/(
μm
ol
·g
-1
p
ro
t) y=-0.7482x+1.3102
R2=0.5851
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0.20 0.80.4 0.6
B
AMPKสഐ⴨ሩ㺘䗮䟿游离脂肪酸含量
/(
μm
ol
·g
-1
p
ro
t)
y=-2.3831x+1.5188
R2=0.1861
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
D
游
离
脂
肪
酸
含
量
/(
μm
ol
·g
-1
p
ro
t)
0.1 0.15 0.25 0.30.2
LKB1สഐ⴨ሩ㺘䗮䟿
y=-0.5697x+1.3091
R2=0.4935
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
C
CPT-1สഐ⴨ሩ㺘䗮䟿游离脂肪酸含量
/(
μm
ol
·g
-1
p
ro
t)
0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75
y=-0.9898x+0.6101
R2=0.6263
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
E
游
离
脂
肪
酸
含
量
/(
μm
ol
·g
-1
p
ro
t)
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
ACCสഐ⴨ሩ㺘䗮䟿
A ：lepR 基因表达量与游离脂肪酸含量相关性 ；B ：AMPK 基因表达量与游离脂肪酸含量相关性 ；C ：CPT-1 基因表达量与游离
脂肪酸含量相关性 ；D ：LKB1 基因表达量与游离脂肪酸含量相关性 ；E ：ACC 基因表达量与游离脂肪酸含量相关性
图 4 AMPK 信号通路中基因表达量与游离脂肪酸含量相关性
2016,32(2) 217黄英等：Leptin 介导 AMPK 信号通路对猪皮下前脂肪细胞脂类代谢调控的研究
研究结果与前人研究一致。
ACC 是脂肪酸从头合成过程中的限速酶，它调
节脂肪酸的合成，可以催化乙酰 CoA 形成丙二酸单
酰 CoA，所以 ACC 直接影响丙二酸单酰 CoA 在细
胞内的浓度，而丙二酸单酰 CoA 是脂肪酸合成的底
物，也是抑制脂肪酸 β 氧化的一种抑制剂，它可以
抑制 CPT-1 活性从而阻碍脂肪酸转运进入线粒体来
降低脂肪酸的氧化［15，16］。当 ACC 失去活性后会减
少丙二酸单酰 CoA 的生成，一方面减少了脂肪酸的
合成，另一方面解除了丙二酸单酰 CoA 对 CPT-1 的
抑制，使 CPT-1 活性增强，促进了脂肪酸进入到线
粒体内进行 β 氧化［17］。故 ACC 基因的表达量与甘
油三酯和游离脂肪酸呈正相关，CPT-1 基因表达量
与游离脂肪酸和甘油三酯含量呈显著负相关。ACC
是脂肪酸合成的关键酶，为 AMPK 重要底物。激活
AMPK 使 ACC 磷酸化失活，抑制了脂肪的合成。此
外 AMPK 磷酸化甘油磷酸酰基转移酶，抑制甘油三
酯合成，以及磷酸化激素敏感酯酶，控制脂解作用，
使其不超过脂肪酸的氧化速率，以防过量堆积的脂
肪酸重新合成脂肪［18］。有研究表明，AMPK 可以抑
制甘油二酯和甘油三酯的合成，在大鼠肝细胞培养
液中加入 AICAR 培养 3 h，14C-油酸和 3H-进入甘油
三酯的量分别降低 50% 和 38%，14C-油酸进入甘油
二酯的量降低 60%。肌细胞与 AICAR 仪器培养 90
min，14C-油酸进入甘油三酯量降低 37%，而 14CO2
的产量增加 48%［19］。Leptin 具有促磷酸化作用，可
活化骨骼肌中 AMPKα2 催化亚基。AMPK 具有检测
细胞内能量状态的作用，可通过抑制 ACC 的活性，
有效地促进肌肉中脂肪酸的氧化，降低脂肪酸的酯
化。 与 AMPK 活 化 相 平 衡，Leptin 抑 制 ACC 的 活
性，刺激脂肪酸在肌肉中的氧化。通过 AMPK-ACC
的调节作用实现 Leptin 的信号转导，故 AMPK 基因
表达量与甘油三酯和游离脂肪酸成负相关。Leptin
通过与 lepR 结合后使 LKB1 从细胞核转到细胞质与
STARD 和 MO25 两种蛋白结合，形成的三元复合物
可激活 LKB1，但 LKB1 基因表达量没有明显改变。
活化的 LKB1 可以磷酸化 AMPK 并激活 AMPK，故
LKB1 基因表达量与甘油三酯和游离脂肪酸含量呈
负相关但没达到显著水平。Leptin 通过 lepR 来调节
下游基因，lepR 基因表达量与 Leptin 浓度有关，故
lepR 基因表达量与甘油三酯和游离脂肪酸含量成显
著负相关。
4 结论
Leptin 通过激活 AMPK 信号途径，降低 ACC 基
因的表达量，提高 CPT-1 基因表达水平，促进甘油
三酯分解及脂肪酸的氧化，降低细胞中甘油三酯和
游离脂肪酸的含量。
参 考 文 献
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（责任编辑 马鑫）