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目的过去认为非酒精性脂肪肝病（NAFLD）主要由胰岛素抵抗引起的高血糖和高胰岛素血症所致，胰岛素信号通路和葡萄糖信号通路在调节脂肪酸和三酰甘油（TG）合成关键酶基因表达过程起关键作用。本课题前期研究发现，给予小鼠单剂量Toll样受体4（TLR4）天然配体细菌脂多糖（LPS）引起小鼠肝脏脂质沉积，但血糖水平不仅未见升高而反而降低。本课题假设：TLR4信号在调节肝脏糖脂代谢过程也起重要作用。本课题通过对比LPS对TLR4基因突变型小鼠（C3H/HeJ）与TLR4野生型（C3H/HeN和ICR）小鼠肝脏糖脂代谢的不同作用，深入研究TLR4/MyD88介导的PI3K/Akt信号调节肝脏糖脂代谢的分子机理。方法本课题由十个实验组成。实验一、为探讨LPS对小鼠空腹血糖的影响，分别经腹腔注射给予C3H/HeJ、C3H/HeN和ICR三种小鼠LPS（1.0mg/kg），LPS给予后不同时点（0、2、6、12和24h）检测空腹血糖值；实验二、为探讨LPS对肝脏糖异生相关基因表达的影响，经腹腔注射给予ICR小鼠LPS（1.0mg/kg），LPS处理后6h取肝脏，用real-time RT-PCR检测肝脏葡萄糖-6-磷酸酶（g-6-pase）和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（pepck）mRNA水平；实验三、为探讨LPS对小鼠糖耐量和胰岛素耐受的影响，分别经腹腔注射给予C3H/HeJ、C3H/HeN和ICR三种小鼠LPS（1.0mg/kg），LPS处理后12h进行GTT实验和ITT实验；试验四、为探讨LPS对小鼠肝脏Akt磷酸化水平的影响，分别经腹腔注射给予C3H/HeJ、C3H/HeN和ICR三种小鼠LPS（1.0mg/kg），LPS处理后2、6和12h取肝脏组织，用Western Blotting检测肝脏Akt磷酸化水平；实验五、为探讨LPS对肝脏胰岛素信号的影响，ICR小鼠随机分成4组（对照组、LPS组、胰岛素组和胰岛素+LPS组）。 LPS处理后6h，胰岛素组和胰岛素+LPS组给予胰岛素（2.0U/kg），5min后取肝脏，用Co-IP检测IRS-1酪氨酸磷酸化水平及IRS-1与P85结合反应；LPS处理后6h取肝脏组织，用real-time RT-PCR检测肝脏irs-1和irs-2mRNA表达水平；实验六、为探讨TLR4/MyD88信号在调节肝脏PI3K/Akt信号中的作用，经腹腔注射给予ICR和MyD88-/-小鼠LPS（1.0mg/kg），LPS处理后2、6和12h收集肝脏，用Western Blotting检测肝脏Akt磷酸化水平，MyD88、P85和PTEN蛋白表达水平；经腹腔注射给予ICR小鼠LPS（1.0mg/kg），LPS处理后2h取肝脏组织，用Co-IP检测MyD88与P85的相互作用；实验七，为探讨LPS是否影响胰岛素对PI3K/Akt信号的调节作用，ICR小鼠随机分成4组（对照组、LPS组、胰岛素组和胰岛素+LPS组）。 LPS处理后6h，胰岛素组和胰岛素+LPS组给予胰岛素（2.0U/kg），5min后取肝脏，用Western Blotting检测肝脏Akt磷酸化水平；实验八、为探讨LPS对肝脏脂质沉积的影响，分别经腹腔注射给予C3H/HeJ、C3H/HeN和ICR三种小鼠LPS（1.0mg/kg），LPS处理后24h取肝脏，用油红O染色确定肝脏脂质沉积；实验九、为探讨LPS对小鼠肝脏SREBP-1c表达的影响，分别经腹腔注射给予C3H/HeJ、C3H/HeN和ICR三种小鼠LPS（1.0mg/kg），LPS处理后2、6、12h取肝脏组织，用Western Blotting检测肝脏胞核SREBP-1c水平；实验十、为探讨PI3K/Akt信号通路在LPS诱发小鼠肝脏SREBP-1c激活中的作用，ICR小鼠随机分成4组（对照组、LY组、LPS组和LPS+LY组）。LPS+LY组于LPS处理前30min经腹腔注射LY294002（50mg/kg），LPS处理后12h收集肝脏组织，用Western Blotting检测肝脏磷酸化Akt和核SREBP-1c水平。结果本研究结果如下：（1） LPS引起C3H/HeN和ICR小鼠血糖持续降低，而C3H/HeJ小鼠血糖无明显变化；（2）LPS显著下调g-6-pase和pepck mRNA表达；（3）GTT结果显示，LPS处理组C3H/HeN和ICR小鼠葡萄糖耐量降低，而LPS处理组C3H/HeJ小鼠葡萄糖耐量无明显变化；ITT结果显示，LPS处理组C3H/HeN和ICR小鼠胰岛素耐受性增加，而LPS处理组C3H/HeJ小鼠胰岛素耐受性无明显变化；（4）LPS处理组C3H/HeN和ICR小鼠肝脏Akt磷酸化水平持续升高，而LPS处理组C3H/HeJ小鼠升高不明显；（5）LPS对小鼠肝脏irs-1和irs-2mRNA表达无明显变化；胰岛素引起IRS-1酪氨酸残基磷酸化水平显著升高；LPS单独对IRS-1酪氨酸残基磷酸化水平无明显影响，但LPS对胰岛素引起的IRS-1酪氨酸残基磷酸化有轻度抑制作用；LPS单独不促进IRS-1与P85结合，但LPS对胰岛素诱发IRS-1与P85的结合也有轻度抑制作用；（6）LPS上调MyD88表达；LPS促进小鼠肝脏MyD88与P85的结合；LPS对MyD88-/-小鼠肝脏Akt磷酸化上调不明显；（7）LPS与胰岛素单独处理均可诱发肝脏Akt磷酸化水平上升，LPS和胰岛素联合处理对肝脏Akt磷酸化水平上升有相加作用；（8）LPS诱发C3H/HeN和ICR小鼠肝脏脂质沉积，而LPS处理组C3H/HeJ小鼠肝脏未见明显脂质沉积；（9）LPS显著升高C3H/HeN和ICR小鼠肝细胞核SREBP-1c水平，而对C3H/HeJ小鼠肝细胞核SREBP-1c水平无明显影响；（10）PI3K抑制剂（LY294002）显著抑制LPS引起的肝脏Akt磷酸化，并抑制肝细胞核SREBP-1c激活。结论本研究得出如下结论：（1）LPS介导的TLR4信号参与肝细胞糖脂代谢的调控；（2）TLR4激活导致其接头分子MyD88与PI3K调节亚基P85结合、引起Akt磷酸化，通过抑制调控肝脏糖异生关键限速酶基因表达并抑制肝脏糖异生，继而引起低血糖；（3）磷酸化Akt参与调控肝脏脂肪酸和三酰甘油合成关键转录因子SREBP-1c的激活过程，增加肝脏脂肪酸和三酰甘油合成并导致肝脏脂质沉积。