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第41卷第3期 刘 雪,马春梅,王冰微,等. 炎症小体AIM2在小鼠肥胖发生过程中的作用和机制研究[J].
2021年3月 南京医科大学学报(自然科学版),2021,41(03):317-323 ·321 ·
A AIM2 组 B AIM2 组 AIM2 Cx3cr1⁃cre组 C
fl/fl
fl/fl
fl/fl
fl/fl
60 AIM2 Cx3cr1⁃cre组 ***
** ( μm 2 ) 15 000
10 000
( g ) 40
体重 20 脂肪细胞 5 000
0
0 fl/fl 组 fl/fl
0 5 10 15 20 AIM2 AIM2
时间(周) Cx3cr1⁃cre组
D AIM2 fl/fl E AIM2 fl/fl F 25 ** G 10 **
( mmol/L) 30 AIM2 Cx3cr1⁃cre ** ( mmol/L) 15 AIM2 Cx3cr1⁃cre mRNA 相对表达水平 20 mRNA 相对表达水平 8 6
fl/fl
fl/fl
10
20
15
葡萄糖 10 葡萄糖 5 ** FABP4 10 5 PPARγ 4 2
0 0 0 0
0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100 fl/fl 组 fl/fl fl/fl 组 fl/fl
AIM2
AIM2
时间(周) 时间(周) AIM2 Cx3cr1⁃cre组 AIM2 Cx3cr1⁃cre组
A:小鼠体重变化;B:脂肪组织HE染色分析(×200);C:Image J 软件统计脂肪细胞面积;D:葡萄糖耐受检测;E:胰岛素敏感性检测,分析小
*
**
鼠胰岛素抵抗情况;F、G:qRT⁃PCR 检测脂肪组织中脂肪生成相关分子 FABP4(F)和 PPARγ(G)的基因表达变化。两组比较,P < 0.05,P <
0.01, P < 0.001(n=4)。
***
图3 巨噬细胞中的AIM2抑制小鼠肥胖的发生
Figure 3 AIM2 in macrophages inhibits the occurrence of obesity in mice
缺失后,M1型巨噬细胞标志分子IL⁃6、iNOS 显著上 本课题组在其他研究过程中发现AIM2敲除小
调表达,M2 型巨噬细胞标志分子 Arg1、Ym1 没有显 鼠比野生型小鼠易发胖,因此开展了本项研究。本
著变化(图 4E~H)。以上结果表明,AIM2 缺失促进 研究发现 AIM2 在肥胖小鼠中显著下调表达,因此
脂肪组织巨噬细胞向M1型巨噬细胞极化,提高促炎 分别对WT小鼠和AIM2敲除小鼠进行高脂造模,结
细胞因子表达水平,加重脂肪组织炎性程度,进而产 果显示 AIM2 敲除小鼠的体重增加水平显著高于
生葡萄糖代谢异常,促进脂肪生长。 WT 小鼠,并且小鼠的脂肪含量更多、脂肪细胞更
大。这些结果表明AIM2在脂肪发生过程中也发挥
3 讨 论
重要作用。接下来对小鼠进行了葡萄糖耐受实验
慢性炎症和免疫细胞在脂肪组织累积与肥胖 和胰岛素抵抗实验,结果显示 AIM2 敲除小鼠的葡
密切相关,巨噬细胞是脂肪组织中最主要的炎性细 萄糖耐受能力显著低于WT小鼠,并且AIM2敲除小
胞。大量研究表明,当肥胖发生时,脂肪组织巨噬细 鼠产生了很强的胰岛素抵抗。
胞大量浸润,介导肥胖患者产生胰岛素抵抗 [14-15] 。巨 多项研究已经证实脂肪组织巨噬细胞在调控
噬细胞有不同的表型,目前已有多项研究报道,在 胰岛素抵抗介导的脂肪发生过程中发挥重要作用,
脂肪发生过程中,脂肪巨噬细胞经历从抗炎 M2 型 本研究分别对 AIM2 Cx3cr1⁃Cre 和 AIM2 小鼠进
fl/fl
fl/fl
向促炎M1型转换 。 行高脂造模,发现与AIM2敲除小鼠一致,在巨噬细
[16]
炎症小体 AIM2 作为胞质中 DNA 识别感受器, 胞中特异性地敲除 AIM2 后,小鼠体重增加值显著
在抵御细菌和病毒感染过程中发挥重要作用。有 高于对照小鼠,脂肪细胞更大,并且葡萄糖耐受能
文献报道AIM2在银屑病的病灶皮肤中表达明显升 力也显著低于对照小鼠,胰岛素抵抗能力明显减
高,并且也有研究表明 AIM2 能调节皮肤干细胞的 弱。这些结果表明AIM2主要在巨噬细胞中发挥调
功能 [17] 。近期研究表明AIM2在肠道干细胞中可以 控脂肪发生的作用。
通过调控AKT信号通路抑制肠道肿瘤的发生,并且 大量研究表明,炎症小体激活产生的 IL⁃1β和
[18]
不依赖于其炎症小体的功能 。但是关于AIM2在肥 IL⁃18具有广泛的生物学功能,在免疫炎症中起着重
胖及相关疾病的报道非常少,其调控机制尚不明确。 要作用。IL⁃1β可以促进中性粒细胞和巨噬细胞迁