基于PPARγ/NF-κB介导的巨噬细胞活化探讨人参皂苷类成分抑制肥胖诱导胰岛素抵抗的分子机制

Macrophage activation is the significant process of immunological abnormalities in local adipose tissue, which could induce insulin resistance in obesity. PPARγ and NF-κB are the key mediators of macrophage infiltration and polarization. In previous study, we found that the suppression of PPARγ could active NF-κB with the secretion of chemokines and cytokines in order to repress insulin regulation pathways and lead to insulin resistance. Ginsenosides like ginsenoside compound K could improve insulin resistance or regulate immunoreaction of macrophages. It could regulate PPARγ-mediated adipocyte differentiation as well. According to the previous studies, this project might be conducted with obesity-induced insulin resistance mice model and adipose tissue-mimicking cell-coculture model. It might prove that ginsenosides could active PPARγ and repress the expression of NF-κB, so as to block macrophage activation pathways and maintain the homeostasis of adipose tissue with less secretion of cytokines and chemokines. These processes could suppress obesity-induced insulin resistance. This research can provide theoretical basis and experimental evidence for clinical diabetes-treatment by ginsenosides. It can also provide a novel thought and strategy for previous diabetes prevention and treatment.

巨噬细胞活化作为脂肪组织区域性免疫异常的重要环节，可以引起肥胖胰岛素抵抗（IR），其中PPARγ和NF-κB是巨噬细胞募集与极化的关键调控子。我们前期研究发现肥胖过程中通过抑制PPARγ的表达，激活NF-κB，进而释放细胞因子干预胰岛素调控通路活性，诱导胰岛素抵抗发生。人参皂苷CK（ginsenoside Compound K）等皂苷类成分有改善胰岛素抵抗或调控巨噬细胞免疫反应的作用，并且可通过PPARγ调控脂肪细胞分化。本项目拟通过肥胖动物模型和脂肪微环境模拟的细胞共培养模型，在原有工作基础上进一步证明人参皂苷类成分通过激活PPARγ，阻断NF-κB的表达，进而影响巨噬细胞活化通路，减少炎性因子释放，维持脂肪组织微环境稳态，最终缓解肥胖诱导胰岛素抵抗。该项研究为人参皂苷类成分治疗糖尿病提供了理论依据与实验基础，也为糖尿病早期预防和治疗提供了新的思路。

肥胖胰岛素抵抗作为糖尿病早期症状，经常伴随着巨噬细胞募集和极化，这也是脂肪组织区域性免疫异常的重要环节，其中PPARγ和NF-κB是巨噬细胞活化的关键调控子。我们前期研究发现肥胖过程中通过抑制PPARγ的表达，激活NF-κB，进而释放细胞因子干预胰岛素调控通路活性，诱导胰岛素抵抗发生。人参作为应用历史悠久的中药，其人参皂苷CK（ginsenoside Compound K）等皂苷类成分有改善胰岛素抵抗或调控巨噬细胞免疫反应的作用，并且可通过PPARγ调控脂肪细胞分化。本项目拟通过肥胖动物模型和脂肪微环境模拟的细胞共培养模型，在原有工作基础上进一步证明人参皂苷类成分通过激活PPARγ，阻断NF-κB的表达并最终改善脂肪组织微环境环节肥胖胰岛素抵抗的重要作用与分子机制，明确人参皂苷类成分的应用意义与前景。在研究中，我们分别在细胞及原代细胞水平和动物水平中证实了人参皂苷类成分能通过激活PPARγ，阻断NF-κB的作用，影响胰岛素调节和炎症通路，并改善巨噬细胞活化状态，维持脂肪组织区域稳态，改善肥胖胰岛素抵抗。并且人参皂苷CK体现出更明显的激活能力和改善胰岛素抵抗的水平。该研究可为人参皂苷类成分对肥胖胰岛素抵抗及早期糖尿病的预防和治疗提供新思路，并人参产业的开发及应用提供更有利的理论及数据支持。