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近年来,人群肥胖率显著增加,并呈现日益年轻化的趋势。肥胖是体内脂肪组织积聚过剩的一种状态,会引发人体病理、生理状态的改变,引起各种疾病,对健康有不利影响。因此研究肥胖的发生和发展具有非常重要的意义。肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)是一种重要的脂肪因子,在肥胖者脂肪组织中高表达。有研究表明,TNF-α在体外可以抑制脂肪细胞分化。在体外实验中已证实,Wnt/β-catenin信号通路是参与脂肪细胞分化的重要通路。以往的研究大都以3T3-L1前脂肪细胞系或小鼠、人原代前脂肪细胞为研究对象,已取得较多进展,但在活体内,TNF-α影响Wnt/β-catenin信号通路和早期肥胖发生的作用机制尚不完全清楚。因此本实验以db/db小鼠为为肥胖模型,并建立了db基因和TNF-α基因双缺失小鼠——OT小鼠实验模型,通过体重称量、脂肪组织切片染色、实时定量PCR和Western-Blot技术,检测了小鼠体重变化、脂肪细胞大小差异和肥胖相关因子的表达情况,探讨TNF-α对于Wnt/β-catenin信号通路和早期肥胖发生的作用机制。结果显示:1.与野生型WT小鼠相比, db/db小鼠体重增长速率明显上升(P<0.05);小鼠腹股沟处的脂肪组织体积较大、脂肪细胞较大;在小鼠早期肥胖发生过程中, Wnt/β-catenin信号通路关键因子(Wnt10b和β-catenin)的表达被抑制(P<0.05),脂肪关键转录因子和脂质积累关键因子(如PPARγ、C/EBPα、Adiponectin等)的表达被激活(P<0.05)。同时发现Wnt/β-catenin信号通路与生脂相关因子(如PPARγ、C/EBPα)表达有一定的相关性。2.与db/db小鼠相比,OT小鼠体重增长速率明显增加(P<0.05);小鼠腹股沟处的脂肪组织体积较大、脂肪细胞较大,且小鼠6W时差异较明显;实时定量PCR结果表明TNF-α缺失后,6W OT小鼠的C/EBPβ、PPARγ、C/EBPα、Adiponectin、ACC1、FAS的mRNA表达水平显著上升(P<0.05),Wnt10b、β-catenin的mRNA表达水平则显著下调(P<0.05);Western-Blot分析结果也发现PPARγ、Adiponectin蛋白表达水平显著上升(P<0.05),Wnt10b、β-catenin蛋白表达水平显著下调(P<0.05)。3.使用不同浓度的Wnt/β-catenin信号通路激动剂LiCl干预db/db小鼠,其中100mg/kg和200mg/kg的剂量均可降低db/db小鼠体重增长率、升高β-catenin蛋白表达水平(P<0.05)、降低PPARγ蛋白表达水平(P<0.05)。两者效果均较理想,考虑到效果和节约药品两方面,故后续实验采用100mg/kg的干预剂量。4. LiCl干预db/db小鼠和OT小鼠,两种小鼠体重增长速率均有所下降;腹股沟处的脂肪细胞较非干预组小;实时定量PCR结果表明β-catenin的mRNA表达水平显著上升(P<0.05),而PPARγ、C/EBPα、Adiponectin、ACC1、FAS、Wnt10b的mRNA表达水平显著下降(P<0.05);Western-Blot结果表明,β-catenin蛋白表达水平显著上升(P<0.05),PPARγ、Adiponectin、Wnt10b蛋白表达水平显著下降(P<0.05)。 LiCl作用后,OT小鼠相比于db/db小鼠,Wnt/β-catenin信号通路相关因子(Wnt10b、β-catenin)和生脂过程关键因子(PPARγ、C/EBPα、Adiponectin等)表达变化较大。以上结果显示,TNF-α对Wnt/β-catenin信号通路和早期肥胖发生具有重要影响。TNF-α通过Wnt/β-catenin信号通路影响早期肥胖过程,可能是通过关键因子β-catenin发挥作用的。这与LiCl通过激活β-catenin,激活Wnt/β-catenin信号通路这一过程类似。或许TNF-α与LiCl通过竞争拮抗机制发挥各自的作用。TNF-α与Wnt/β-catenin信号通路相互影响、共同作用,调控早期肥胖的发生过程。上述分析,有助于进一步深入了解TNF-α和Wnt/β-catenin信号通路在早期肥胖症中的具体作用机制。