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目的:探讨通过腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)激活解偶联蛋白-1(Uncoupling Protein 1,UCP-1)调控血管周围白色脂肪组织米色化,从而抑制管周白色脂肪组织炎症减轻动脉粥样硬化(Atherosclerosis,AS)的作用和机制。方法:采用体内以及体外两种实验方法,研究AMPK激活UCP-1抑制白色脂肪组织炎症减轻动脉粥样硬化的作用和机制。(1)体内实验采用高脂喂养Apo E基因敲除(Apo E-/-)小鼠建立动脉粥样硬化模型,给予不同AMPK激动剂(A769662,Metformin二甲双胍)12周,每周记录体重,每3天记录进食量,12周尾尖取血进行口服葡萄糖耐量(OGTT)试验,眼眶取血测定Apo E-/-小鼠血脂水平;取Apo E-/-小鼠血管周围脂肪、附睾脂肪、皮下脂肪、肩胛脂肪采用石蜡切片以及HE染色进行组织病理分析;采用Western Blot,RT-q PCR检测白色脂肪米色化基因和蛋白的表达情况;离体血管张力测定系统检测血管内皮功能及平滑肌功能;油红O染色法观察动脉斑块的数量以及大小。(2)体外采用3T3-L1前脂肪细胞诱导为成熟脂肪细胞,分别给予不同AMPK激动剂(A769662,二甲双胍),AMPK抑制剂刺激之后,采用Western Blot检测米色化蛋白,并用诱导给药之后的脂肪细胞上清液与巨噬细胞共培养,检测炎症及相关因子的水平表达。结果:(1)Apo E-/-小鼠造模期间体重随时间变化,与Control组相比,Model组小鼠体重显著增加(P<0.01),与Model组相比,AMPK激动剂组小鼠体重显著降低(P<0.01)。各组间进食量未见差异;(2)Apo E-/-小鼠脂肪重量改变,与Control组相比,Model组小鼠肝脏(P<0.05)、附睾脂肪(白色脂肪)(P<0.01)重量增加,肩胛脂肪(棕色脂肪)重量减少(P<0.05),AMPK激动剂组与Model组相比,肝脏,附睾脂肪重量减少(P<0.05),肩胛脂肪重量增加(P<0.05);(3)改善Apo E-/-小鼠糖耐量,空腹状态下,Model组小鼠空腹血糖水平显著高于Control组(P<0.01),OGTT实验结果显示,高脂喂养Apo E-/-小鼠引起胰岛功能受损,糖耐量异常,给予A769662和Metformin后,可以改善糖耐量和胰岛素抵抗现象;(4)改善Apo E-/-小鼠血脂异常,与Control组比,Model组小鼠甘油三酯水平升高(P<0.05),总胆固醇水平显著升高(P<0.01),高密度脂蛋白胆固醇水平显著降低(P<0.01),与Model组比,AMPK激动剂A769662使小鼠的甘油三酯水平明显降低(P<0.01),Metformin使小鼠甘油三酯(P<0.01)和低密度脂蛋白(P<0.05)降低,使高密度脂蛋白(P<0.01)升高;(5)Apo E-/-小鼠脂肪细胞形态学变化,白色脂肪HE染色结果显示,与Control组比,高脂喂养Apo E-/-小鼠Model组附睾白色脂肪和皮下白色脂肪细胞体积显著增大(P<0.01),给予AMPK激动剂后,小鼠附睾脂肪和皮下脂肪细胞体积明显减小(P<0.01);(6)Apo E-/-小鼠管周脂肪细胞形态学变化,PVAT HE染色结果显示,与Control组比,Model组小鼠腹主动脉PVAT脂肪细胞显著增大(P<0.01),给予AMPK激动剂后,PVAT脂肪细胞明显减小(P<0.01);(7)脂肪组织中米色化蛋白和炎症因子表达变化,附睾白色脂肪q PCR结果显示,与Control组比,Model组小鼠米色化相关基因过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(peroxisome proliferator-activated receptorγcoactivator-1α,PGC-1α)(P<0.01)、细胞死亡诱导DFFA样效应蛋白A重组蛋白(Recombinant Cell Death Inducing DFFA LikeEffector A,CIDEA)(P<0.05)、UCP-1(P<0.01)表达显著降低,与Model相比,A769662组米色化相关基因PR结构域-16(PR domain-containing 16,PRDM-16)(P<0.05)、跨膜蛋白26(Transmembrane protein 26,Tmem26)(P<0.05)、PGC-1α(P<0.01)、UCP-1(P<0.01)、CIDEA(P<0.05)表达显著升高,炎症因子单核细胞趋化蛋白-1(Monocyte chemotacticprotein 1,MCP-1)、白细胞介素-6(Interleukin-6,IL-6)表达降低(P<0.01),Metformin组PGC-1α、UCP-1表达显著升高(P<0.01),炎症因子IL-6表达降低(P<0.01);附睾脂肪Western Blot结果显示,与Control相比,Model组小鼠p-AMPK以及米色化基因PGC-1α、UCP-1表达均降低(P<0.01),炎症因子MCP-1、NF-κB表达升高(P<0.05),与Model组相比,给予A769662后,p-AMPK(P<0.05)以及米色化基因UCP-1(P<0.05)、PGC-1α(P<0.01)、PRDM-16(P<0.01)表达升高,炎症因子MCP-1、NF-κB表达降低(P<0.01),给予Metformin后,米色化基因UCP-1、PRDM-16表达升高(P<0.01),炎症因子NF-κB表达降低(P<0.05);(8)Apo E-/-小鼠主动脉斑块变化,主动脉全长油红O染色结果显示,Model组小鼠主动脉斑块明显高于Control组(P<0.01),与Model组相比,给予AMPK激动剂后,动脉斑块明显减少(P<0.01);(9)3T3-L1脂肪细胞米色化基因和炎症因子表达变化,细胞实验显示,与Control组相比,不同浓度的A769662和不同浓度的二甲双胍均能使脂肪细胞米色化基因UCP-1、PRDM-16、PGC-1α表达升高(P<0.05),使炎症因子MCP-1、NF-κB表达降低(P<0.01);(10)给药后的脂肪细胞上清液与巨噬细胞进行共培养,与Control组相比,给予AMPK激动剂后,炎症因子MCP-1,NF-κB表达显著降低(P<0.01)。结论:AMPK激动剂能够抑制肥胖小鼠体重的增加,改善糖耐量,降低甘油三酯、胆固醇水平,减小脂肪细胞体积和脂肪含量,增加白色脂肪米色化基因表达并减少炎症因子。因此,AMPK激动剂通过激活UCP-1抑制白色脂肪组织炎症,从而减轻动脉粥样硬化,一定程度上可通过血管外膜途径抗动脉粥样硬化。