Fstl1在胰岛素抵抗中的作用及其机制研究

Chronic inflammation in adipose tissue plays a key role in obesity-induced insulin resistanc, but the underlying mechanism is little known. Follistatin-like 1(Fstl1), a novel secretory glycoprotein of preadipocytes, can activate Toll like receptor 4(TLR4) and is involved in chronic inflammation.However, the role of Fstl1 in obesity-associated inflammation and insulin resistance is unknown. We have found that Fstl1 levels were markedly increased in serum of obese subjects and in adipose tissue of obese mice. Furthermore, recombinant Fstl1 induced expression of inflammatory cytokines in adipocytes and macrophages and inhibited insulin-induced AKT phosphorylation. To test the hypothesis that Fstl1 could induce insulin resistance by activating inflammatory processes, we plan to overexpress or knowndown Fstl1 in adipocytes, macrophages and mice by gene transfection, RNA interference and infusion of recombinant protein，explorering the effect of Fstl1 on inflammatory processes and insulin sensitivity.In addition, the role of TLR4 in Fstl1 mediated inflammation was further investigated by blocking TLR4 signaling pathway.The study will provide novel target for the pathogenesis and therapy of insulin resistance.

脂肪慢性炎症在肥胖引起胰岛素抵抗过程中起到了关键作用，但其发生机制尚不明确。卵泡抑素样蛋白1（Fstl1）是新发现的前脂肪细胞分泌因子，能激活Toll样受体4（TLR4），参与慢性炎症反应，但在肥胖相关性脂肪炎症及胰岛素抵抗中的作用不详。我们发现，肥胖人群血清及肥胖小鼠脂肪中Fstl1水平均明显升高；而Fstl1重组蛋白可激活脂肪细胞和巨噬细胞炎症因子的表达，同时抑制胰岛素诱导的AKT磷酸化。因此，可能存在Fstl1-TLR4-炎症反应途径，参与胰岛素抵抗的发生。为证明该假说，本课题拟采用基因转染，RNA干扰及重组蛋白在体干预等方法，在脂肪细胞、巨噬细胞和小鼠体内高表达或抑制Fstl1，观察其对脂肪炎症和胰岛素敏感性的影响；并通过阻断TLR4的方法，进一步探讨TLR4在Fstl1诱导脂肪炎症中的作用。本课题将为胰岛素抵抗的机制和干预研究提供新的重要靶点。

脂肪组织慢性炎症是肥胖诱发胰岛素抵抗及2型糖尿病的重要机制，但其发生机制尚不清楚。本课题的旨在探讨新的脂肪因子Fstl1以及细胞自嗜在肥胖诱导脂肪慢性炎症和胰岛素抵抗中的作用和机制。在研究中我们发现：1）Fstl1与脂肪细胞分化、肥胖密切相关：Fstl1随着前脂肪细胞的分化表达逐渐降低，但在肥胖小鼠的内脏脂肪以及皮下脂肪中表达明显升高，并且肥胖人群血清Fstl1水平升高，与BMI正相关，上述结果提示Fstl1可能在脂肪分化及胰岛素抵抗中具有重要作用；2）Fstl1对脂肪慢性炎症的影响：Fstl1能激活脂肪细胞内IKKβ-NFκB和JNK通路，并促进IL-6、MCP-1及TNFα等炎症因子的表达。同样，Fstl1能激活巨噬细胞内NFκB和JNK通路，诱导IL-6和MCP-1的表达；3）Fstl1对胰岛素敏感性的影响：Fstl1能抑制胰岛素诱导的脂肪细胞内IRS-1和Akt的磷酸化，抑制胰岛素信号通路，提示Fstl1在胰岛素抵抗中的作用；4）自嗜在脂肪细胞炎症中的作用以及与内质网应激的关系：棕榈酸诱导的内质网应激早于自噬的激活，并且内质网应激抑制剂和JNK通路抑制剂可抑制自噬的激活。抑制自噬伴随着内质网应激的激活和炎症因子MCP-1和IL-6的表达上调，而激活自噬能改善脂肪细胞内质网应激和炎症反应。上述结果提示自嗜在脂肪细胞炎症反应具有重要作用。5）肠道多肽Spexin与2型糖尿病的关系：血清Spexin在2型糖尿病患者中显著降低，并且与血糖、血脂呈负相关，提示其可能在2型糖尿病的糖代谢和脂代谢中有重要作用。