肥胖状态下FFA/Fetuin-A/TLR4介导胰腺异位脂肪RAS激活的效应：对胰岛微循环损伤的新机理

Islet microcirculation is the basis of structure and function of the islet and also the key reason for failure of islet function. Our previous study found that pathophysiology and function of the islets microvessel had changed in rats although blood glucose was normal, which suggested that other damage factors besides high blood sugar also had an effect on the islet.It's reported that obesity can result in ectopic fat accumulation in pancreatic by free fatty acid and renin - angiotensin system (RAS) is involved in fat cells. RAS, which can be activated in the state of obesity, is the early reason of vascular lesions. So we hypothesize that islet microvascular injury caused by obesity may be associated with activation of RAS by free fatty acid in pancreatic ectopic fat . To explore the mechanism of it, obese rats would be modeled, fat cells stimulated by free fatty acids (FFA) and islet microvascular endothelial cells (IMECs) stimulated by Angiotensin II would be cultured. Then the structure of islet microvessel would be observed. And fat content in pancreatic adipose tissue, RAS component and specific signaling pathway such as Feurin, TLR4 would be tested. The confirmation of the above issues would demonstrate a new mechanism of IMECs injure, and provide a new path for early protection of islet and more evidence of microangiopathy prevention under obesity.

胰岛微循环是维持胰岛结构和功能的基础。胰岛微循环障碍是胰岛功能衰竭的关键原因。我们前期研究发现肥胖大鼠血糖正常时胰岛微血管即已出现病理及功能改变，提示其存在高血糖之外的损害因素。肥胖可通过游离脂肪酸（FFA）引起胰腺异位脂肪沉积，且在肥胖状态下脂肪局部肾素-血管紧张素系统（RAS）被激活，是血管病变的早期原因。据此我们推测肥胖状态下FFA激活胰腺脂肪局部RAS，进而介导胰岛微血管损伤。课题拟通过建立大鼠肥胖模型，体外FFA刺激培养脂肪细胞，体外AngII刺激胰岛及胰岛微血管内皮细胞，观测胰岛微血管表型、结构和功能的改变，检测胰腺脂肪组织中脂肪含量、RAS组分以及Fetuin-A/TLR4信号通路的表达情况，探讨胰腺异位脂肪沉积引起局部RAS激活的机理及效应，探讨其对胰岛微血管内皮细胞损伤新机制，旨在早期保护胰岛，也为防治肥胖状态下其他脏器微血管病变提供更多证据。

肥胖是2型糖尿病、心血管疾病等疾病的重要危险因素。既往研究发现肥胖状态下，脂肪局部肾素-血管紧张素系统 (RAS) 激活,是引起组织局部炎症病变的早期病因之一,但具体机制不清。本课题拟通过体内和体外研究，探讨肥胖对脏器异位脂肪沉积造成局部组织损伤的病理机制。. 研究首先通过高脂饮食成功诱导肥胖模型（DIO小鼠），证实了肥胖通过升高机体游离脂肪酸(FFA)引起小鼠脏器的异位脂肪沉积。在进一步的探讨机制过程，我们研究证实：肝脏分泌至循环中的糖蛋白Fet A能够结合游离脂肪酸PA上调脂肪RAS重要成分AGT和AT1R的表达，并促进脂肪细胞分泌ANG II。我们的研究进而发现高PA促进局部RAS表达可能与TLR4信号通路相关。我们使用TLR4阻断剂TAK242在加入PA和Fet A之前阻断TLR4信号通路。结果发现TLR4阻断剂能够完全阻止AGT，ANGII分泌增多以及AT1R表达增多，证实脂肪RAS的活化取决于TLR4信号通路。为证实TLR4下游通路NF-κB是否参与脂肪细胞RAS的活化过程，我们使用NF-κB抑制剂后继续给予Fet A和PA诱导脂肪局部RAS的活化。研究发现在给予Fet A后的PA仍然引起AGT，ANGII和AT1R的表达增加。结果表明脂肪RAS的激活完全取决于TLR4信号通路，但只是部分取决于NF-κB。. 为了进一步证实PA / TLR4 / NF-κB信号通路，我们检测了PA与Fet A对NF-κB核转移的影响。我们发现具有Fet A的PA刺激NF-κBP65的核转移，导致最终增加3T3-L1脂肪细胞中的NF-κB活性。然而，ACEI或ARB预处理减少或部分预防了这种效应，进一步表明PA诱导的脂肪RAS活化与NF-κB活化相关。此外，我们的研究还发现当与Fet A组合时，高浓度的PA能够促进脂肪细胞分泌AngII。AngII刺激NF-κBP65的核转移和下调PPARγmRNA表达相关。最终证实AngII介导的NF-κB活化不完全依赖于PPARγ。. 综上，课题研究发现肥胖通过升高机体FFA引起的组织脂肪异位沉积，游离脂肪酸PA /在结合Fet A后能够通过TLR4/NF-κB信号通路活化脂肪局部RAS，刺激AngII的分泌并引起AGT和AT1R表达增高。