高雄激素对脂肪细胞及巨噬细胞共培养体系炎症因子生成的作用及分子机制

持续低度炎症即"代谢性炎症"普遍存在于多囊卵巢综合征（PCOS），并在代谢综合征的发生发展中起重要作用。研究发现PCOS的代谢性炎症与其循环中升高的雄激素水平呈正相关，但二者的因果关系尚未阐明。PCOS是以高雄激素血症为特征的疾病，我们的预实验显示睾酮能促进3T3-L1脂肪细胞及Raw264.7巨噬细胞炎症因子的分泌，并活化NF-κB。因此我们推测PCOS高雄激素可能通过其信号通路与炎症信号通路进行交叉对话来诱导代谢性炎症形成。故本项目拟建立3T3-L1脂肪细胞－RAW264.7巨噬细胞的共培养体系以模拟人体生成炎症因子的脂肪组织，观察雄激素对炎症因子生成的影响，在此基础上筛查雄激素与炎症信号通路交叉对话的靶点分子，阐明雄激素引起代谢性炎症的分子机制。本项目对揭示PCOS代谢性炎症形成机制及寻找治疗的信号分子靶点具有重要意义，并为早期防治PCOS远期并发症提供新思路。

在本课题中，我们通过离体实验证实，睾酮可促进3T3－L1脂肪细胞 MCP-1 、IL－6的表达，有剂量依赖关系，高浓度睾酮能大大地增强LPS的促炎症因子生成的作用，且这种作用远远超过两者的叠加效应，其中以睾酮处理12小时的作用最明显。高浓度睾酮能依次活化ERK1/2/NF-κB信号通路，从而促进 MCP-1和IL－6的表达。在巨噬细胞的研究中发现，生理浓度和高于生理浓度的睾酮均能促进RAW264.7巨噬细胞TNF-α和MCP-1的表达，有浓度依赖效应，高浓度（10-5M）睾酮的效应最显著。睾酮能活化RAW264.7巨噬细胞的ERK1/2和NF-κB信号通路来促进TNF-α和MCP-1的表达，其中以睾酮处理6小时的作用最显著；但这两条通路的活化在睾酮促炎症因子生成的作用是相对独立的。在3T3-L1脂肪细胞与RAW264.7巨噬细胞的共培养体系，不论是直接共培养，还是间接共培养，睾酮均可通过激活ERK1/2及NF-κB炎症信号分子，激活炎症信号通路，最终引起IL-6、MCP-1等炎症因子子的表达增加。这种促进作用与睾酮的剂量呈正相关，以睾酮处理24小时最为明显。但阻断ERK1/2及NF-κB信号通路只能部分逆转睾酮促炎症因子生成的效应，即可能还存在其他重要信号分子参与睾酮诱导代谢性炎症的产生过程。综合以上结果，我们发现睾酮处理12小时能很明显地促进脂肪细胞炎症因子的生成，睾酮处理巨噬细胞6小时能很明显的促进巨噬细胞炎症因子的生成，而睾酮处理脂肪细胞-巨噬细胞共培养体系，这种促进作用可延长至24小时。且睾酮对脂肪细胞-巨噬细胞共培养体系炎症因子的促进作用，较单独脂肪细胞或单独巨噬细胞的炎症因子促进作用明显增加，且这种促进作用远远超过睾酮刺激下的脂肪细胞与巨噬细胞分泌炎症因子的叠加效应。故我们推测，可能PCOS患者炎症因子高于正常人群，正是在高雄激素作用下，使机体处于一种易激惹状态，故在外界刺激下，机体可大大地分泌炎症因子。研究中我们同样发现，睾酮短时间刺激脂肪细胞，可以活化NF-kB分子，但是由于其不影响脂肪细胞的炎症因子的生成，故对于睾酮短时间处理而活化NF－κB的意义并不是十分清楚，可能与睾酮的膜受体作用有一定关系。我们初步的试验发现可能睾酮的短时间作用与脂肪细胞的葡萄糖摄取有一定关系，但有待于进一步深入研究。