芍药苷抑制脂肪组织内炎症恶性循环的机制研究

肥胖伴随着脂肪组织局部巨噬细胞浸润的增加。脂肪细胞与巨噬细胞、脂肪细胞脂质分解产生的游离脂肪酸（FFA）与巨噬细胞分泌的促炎因子如肿瘤坏死因子α（TNFα）之间形成恶性循环，促发了肥胖的慢性炎症状态及胰岛素抵抗。我们在体外建立了脂肪细胞与巨噬细胞共培养模式，模拟脂肪组织内细胞间相互作用。在进行有效成分筛选时发现芍药苷（常用中药- - 芍药的有效成分）可以降低共培养体系中FFA和TNFα的释放。我们的问题是：芍药苷作用的机制和靶点是什么？整体水平芍药苷是否也可以减少脂肪组织巨噬细胞的浸润，降低血浆FFA水平，改善胰岛素抵抗，对肥胖及其相关并发症起到防治作用？为此，我们分别以TNFα诱导脂肪细胞脂质分解和胰岛素抵抗以及FFA诱导巨噬细胞TNFα表达增加的信号通路为切入点，研究芍药苷拮抗TNFα与FFA炎症恶性循环的作用靶点，并从动物整体水平进行验证，期望揭示其机制，为可能的临床应用提供理论依据。

背景：肥胖已成为全球最常见的流行病，伴随而来的是与之密切相关的心血管疾病、2型糖尿病等疾病的发生。脂肪既往被看作是单纯的脂肪存贮组织，现在被认识到是能量稳态的积极参与者。增大的脂肪组织导致代谢性和心血管疾病的发生，目前认为与脂肪组织储脂功能改变和慢性低度炎症状态密切相关。脂肪细胞与巨噬细胞、脂肪细胞脂质分解产生的游离脂肪酸（FFA）与巨噬细胞分泌的促炎因子如肿瘤坏死因子α（TNFα）之间形成恶性循环，促发了肥胖慢性炎症状态及胰岛素抵抗。通过体外建立脂肪细胞与巨噬细胞共培养模式，模拟脂肪组织内细胞间相互作用。我们发现芍药苷（常用中药——芍药的有效成分）可以降低共培养体系中FFA和TNFα的释放。研究内容：通过细胞学实验探讨芍药苷作用的机制和靶点：1）芍药苷对TNFα刺激的脂肪细胞脂质分解的影响；2）芍药苷对TNFα导致的脂肪细胞胰岛素抵抗的影响；3）芍药苷对棕榈酸及脂多糖导致的RAW264.7巨噬细胞TNFα表达上调的影响。通过动物实验观察芍药苷是否可以在在体水平有效地阻断TNFα-FFA之间的恶性循环，改善肥胖的代谢及炎症状态。重要结果：1.我们首先发现芍药苷可以抑制TNFα导致的脂肪细胞脂解加速、改善胰岛素抵抗，并且抑制FFA导致的巨噬细胞TNFα表达。目前证明其机制：芍药苷抑制脂解主要通过抑制TNFα激活的JNK和IKK通路，共同使周脂素perilipin的表达增加，使激素敏感性脂肪酶（HSL）与甘油三酯接触减少，从而使脂解下降。芍药苷改善脂肪细胞胰岛素抵抗和脂肪细胞因子分泌的机制： 1）抑制IKK，JNK/ SAPK通路的激活，改善胰岛素信号转导; 2）增加PPARγ的表达。2.芍药苷改善棕榈酸导致巨噬细胞炎症反应机制为：通过抑制MAPK及NF-κB途径使TNFα表达下降。 3.在饮食诱导肥胖大鼠的初步实验结果表明，芍药苷(10mg／kg.d )腹腔注射可以改善肥胖大鼠的胰岛素敏感性，减低血浆FFA水平，附睾脂肪组织TNFαmRNA及蛋白的表达下调。结论与意义：本项目初步阐明了芍药苷降低TNFα导致的脂肪细胞脂解加速、改善胰岛素抵抗，并且抑制FFA导致的巨噬细胞TNFα表达的作用机制；并且在动物实验中也观察到了芍药苷改善胰岛素抵抗的作用。通过本研究，一方面为芍药苷在糖尿病和肥胖中可能的临床应用提供理论基础，另一方面还可以为芍药目前的临床应用提供重要的理论依据。