脂肪酸结合蛋白生物学特性及对脂肪代谢调控的研究进展

　　3 脂肪酸结合蛋白对脂肪代谢调控机制
　　3.1 FABP对脂肪酸吸收的影响
　　转染H-FABP cDNA的3T3前脂肪细胞和COS-7细胞不改变对脂肪酸的吸收;小鼠缺乏A-FABP不影响脂肪组织吸收脂肪酸，但影响甘油三酯的合成和分泌，影响营养性肥胖诱导的胰岛素抗性的产生。A-FABP可能参与肿瘤坏死因子-α(TNF-α)基因的表达。经A-FABP转染的中国仓鼠卵巢细胞对油酸的吸收提高了1.5～2倍，并发现了脂肪酸的较高酯化;经L-FABP cDNA和I-FABP cDNA转染的成纤维细胞中，油酸的酯化增加;转染大鼠H-FABP cDNA的成肌细胞也显著提高了对脂肪酸的吸收和酯化;而牛H-FABP在酵母的表达不影响脂肪酸、磷脂的合成。这些报道说明FABP对脂肪酸吸收的影响与FABP类型和细胞类型有关。
3.2 FABP对脂肪酸代谢的调节
　　FABP对脂肪酸及其CoA衍生物亲和力的差异可能使细胞在不同条件下能够灵活地调节脂肪酸的代谢。据一些实验推测，调节作用包括：影响细胞内信号转导和基因转录;改变细胞内氧化还原电位;改变细胞内与代谢相关酶的活性;增加脂肪酸在膜间的扩散。有实验表明，FABP可保护膜内多不饱和脂肪酸，防止其被过氧化。这个实验还提示FABP通过降低脂氧合酶的活性，使脂肪酸不易被氧化，进而达到调节的目的。但也有相反的报道，鼠被禁食12～48h后 FABP在红肌纤维的含量增加60%，而在白肌纤维的含量几乎没有改变。两种骨骼肌FABP的含量有显著差异。红肌纤维有较强的氧化脂肪酸的能力，说明 FABP与脂肪酸在红肌纤维内的利用有关。FABP可能诱导脱氢酶的活性，使脂肪酸代谢加快。这一结果与上述的降低酶活性似有矛盾，但正是这种不同组织、不同条件下FABP有不同的活性，才能使脂肪酸的代谢有序进行。
　　3.3 猪脂肪酸结合蛋白基因的表达与调控
　　H-FABP主要在心肌、骨骼肌表达，猪的H-FABP基因最早由Fournier等分离，Gerbens等通过与人H-FABP cDNA噬斑杂交，含有猪H-FABP基因的λ噬菌体被分离出来，确定了其基因序列含有1.6kb的5′-上游调控区域和0.2kb的3′-非转录区。 Gerbens等利用限制性内切酶对850bp和700bp两个PCR产物进行分析，发现了3种位于H-FABP基因的限制性长度多态性片段(RFLP) 存在差异，其中一种位于5′-上游调控区域，两种位于第2内含子内。Gerbens等以杜洛克猪为供试群体，试验结果表明，在Hinf I-RFLP同型的单倍体之间，IMF含量显著，约达0.3%。Gerbens等报道猪H-FABP基因RFLP多态性对IMF含量有显著关系(0.4%，P<0.05)，对生长也相关(2.4kg，P<0.1)，猪H-FABP基因定位在第6号染色体上，位于磷酸葡糖酸脱氢酶(PGD)基因附近，在这个染色体区域的基因对猪的一些特性有调节作用，如在杜洛克猪中，PGD基因与猪肉的紧密评分有关，还与平均日增重有关，目前还没有人报道在第6号染色体上有基因或标记影响IMF含量。不过Leptin受体基因(LEPR)也位于第6号染色体上，这个基因也可能是一个与肥胖变化有关的潜在候选基因。但Gerbens等认为影响IMF主要还是归因于H-FABP本身。
　3.4 FABP基因的脂肪酸调控
　　在细胞内，脂肪酸变化与FABP表达有明显的关系。比如小肠的FABP明显受采食的脂肪调控，在大鼠从哺乳到断奶的过渡时期，即当高碳食物代替高脂食物时，肠的L-FABP mRNA下降一半，而I-FABP没有大幅度下降;通过对大鼠进食高脂食物和禁食3d分别进行测定，后者I-FABP和L-FABP mRNA含量增加了2倍，相反采食高脂食物的大鼠，其I-FABP mRNA含量仅略有增加，表明采食的脂肪酸水平对I型、L型基因在鼠小肠的表达有调控作用。研究表明，长链脂肪酸对A-FABP基因的表达具有诱导作用。其诱导机制有两种：一是长链脂肪酸能加强A-FABP基因的转录增强子结合蛋白Fral的基因转录，进而间接促进A-FABP基因转录;二是长链脂肪酸能增加Fral mRNA和A-FABP mRNA的稳定性，如油酸能使前脂肪细胞内Fral和A-FABP的mRNA水平升高20倍，其它脂肪酸也有诱导作用，而短链和中链脂肪酸则无诱导作用。
　　4 问题与展望
　　尽管FABP已发现多年，但它的确切功能、转运脂肪酸的机制还不完全清楚，尤其是有关FABP基因影响肌内脂肪沉积的研究还刚刚起步，其作用机制也有待进一步研究。FABP还与心脏病、糖尿病、癌症等一些疾病有关，但其作用机制尚不清楚，仍在研究之中。总之，弄清FABP的功能对动物营养和人类健康都具有重要的现实意义。