Nature腹部脂肪堆积引发炎症和II
饮食和生活条件不规律导致肥胖人群越来越多,而脂肪组织调控机体的多种生理过程,不同部位的脂肪发挥不同的功能,对人体健康有不同程度的影响,腹部脂肪堆积与机体功能紊乱、体内代谢平衡、胰岛素抵抗和II型糖尿病(T2DM)有关。
在肥胖人群中,内脏脂肪组织(VAT)炎症和胰岛素抵抗(IR)存在着密切联系,抑制肥胖小鼠脂肪炎症能有效的缓解胰岛素抵抗。然而,对肥胖人群的脂肪炎性促发过程知之甚少。
年3月21日,由哥伦比亚大学UIMC医学中心的IraTabas教授带领的团队发表在《nature》上一项最新研究表明,导致这种脂肪炎症的罪魁祸首来自肝脏,研究阐明了肝脏通过分泌DPP4与脂肪组织相互作用,从而调控机体新成代谢,为治疗II型糖尿病及代谢性疾病提供新的治疗靶点。DPP4抑制剂(gliptins)是一类口服降糖药,可以抑制DPP4(干扰刺激胰岛素产生的激素),提高胰岛素水平、降低血糖,目前,全球已上市多种DPP4抑制剂。那么DPP4是如何与脂肪组织相互作用的呢?
第一部分肥胖小鼠刺激肝细胞合成并分泌二肽基酶4(DPP4)诱导VAT炎症及IR
在肥胖的小鼠和人群中,肝细胞CaMKII和ATF4可促进肝脏产生多余的葡萄糖,削弱肝脏胰岛素信号通路。研究人员特异性敲除肥胖小鼠肝细胞CaMKII和ATF4,可有效的缓解小鼠胰岛素抵抗,减少VAT巨噬细胞的浸润及炎性基因表达;CaMKII和ATF4的激活可诱导肝细胞分泌DPP4入血经循环系统流向VAT促进炎症的发生,抑制血清DPP4活性及肝细胞内DPP4表达可改善VAT炎症及胰岛素抵抗。
第二部分口服DPP4抑制剂sitagliptin与H-shDPP4(KO)对VAT炎症及IR的差异影响
研究人员对比了口服DPP4抑制剂sitagliptin与肝细胞特异性阻断DPP4表达对脂肪炎症及胰岛素抵抗的影响,肝细胞特异性敲低DPP4的表达后,能改善VAT炎症及胰岛素抵抗,令人惊讶的是口服DPP4抑制剂sitagliptin却对腹部脂肪炎症没有影响。表明可能DPP4抑制剂是靶向肠道,而不是肝脏,与肝脏中的工作方式存在差异。若DPP4抑制剂能够重新靶向肝细胞、并远离肠道,则可能更有效。
第三部分DPP4与血浆因子Xa共同作用,导致脂肪组织巨噬细胞(ATM)炎症
研究人员推测肝脏可能通过分泌的DPP4与脂肪细胞表面的分子互相作用,刺激炎症反应。研究发现,肥胖小鼠在rivaroxaban(FXa抑制剂)作用下VAT炎症及胰岛素抵抗得到缓解,DPP4和FXa可以分别激活ATMs的CAV1和PAR2信号通路,两条通路共同作用促进脂肪炎症。
第四部分阻断ATM中CAV1或PAR2的表达亦可抑制炎症和胰岛素抵抗
研究人员特异性干扰肥胖小鼠ATMs的caveolin-1(CAV1)或PAR2表达,发现均可减少脂肪炎症,并改善胰岛素抵抗。表明肝脏通过分泌DPP4,与ATMs表面的CAV1和PAR2互相作用,从而促进了脂肪组织的炎症;若通过靶向阻断肝细胞分泌DPP4,可起到缓解机体VAT炎症及胰岛素抵抗的作用。
总结与展望
尽管有很多的临床药物已经上市,但是不能起到长期治疗II型糖尿病及缓解VAT炎症的作用。该研究通过靶向阻断肝细胞分泌DPP4,从而阻断了肝脏与脂肪组织的相互作用,可抑制VAT炎症和胰岛素抵抗,起到口服DPP4抑制剂达不到的效果,为发现治疗II型糖尿病和心脏代谢疾病提供一个潜在的新靶点。
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作者:许方、吴旭东
编辑:单新妮
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