脂肪组织特异性Grb10敲除在肥胖诱导的内脏白脂CD4+ T细胞免疫应答中的作用及机制研究

The crosstalk between adipocytes and immune cells is the principal driver for the onset of adipose inflammation and insulin resistance. Growth factor receptor binding protein-10 (Grb10) is a key negtive regulator of mTORC1 signaling. Our previous work showed that fat-specific disruption of Grb10 (Grb10fKO) could promote HFD-induced insulin resistance while the mechanisms remained unknown. Here, we found T-bet and IFN-γ, which are Th1 marker genes, were highly enriched in epididymal WAT (eWAT) of Grb10fKO mice fed with HFD for 4 w. And MHCII, which was reported to promote Th1 cell polarization, was markedly induced in Grb10-deficient adipocytes. Therefore, we hypothesize that Grb10 can restrain pro-inflammatory Th1 cell immune responses in eWAT by down-regulating MHCII expression in adipocytes, which further helps to control adipose inflammation and improve insulin resistance. In this proposed study, we will for the first time investigate the role of Grb10 on eWAT inflammation mediated by Th1 cells with adopting Grb10fKO mice together with cell models. Our work will provide futher evidence that adipose inflammation could be targeted to modulate obesity and associated metabolic diseases.

脂肪细胞与免疫细胞的相互作用在介导炎症发生以及胰岛素抵抗中发挥了重要作用。生长因子受体结合蛋白10 (Grb10)是mTORC1信号的关键负调控因子。我们之前的报道发现，脂肪组织特异性Grb10敲除小鼠(Grb10fKO)高脂喂养后其胰岛素抵抗显著上升，然而其作用机制仍不清楚。在前期实验中，我们发现Grb10fKO 小鼠高脂喂养4周后，内脏白脂中促炎性Th1细胞标记基因T-bet和IFN-γ表达明显上升，且Grb10敲除显著促进了脂肪细胞中MHCII表达。结合报道MHCII能促进Th1细胞分化，我们提出假说：Grb10可通过调控MHCII分子表达抑制脂肪组织促炎性Th1细胞分化，从而改善脂肪组织炎症和胰岛素抵抗。本项目将利用Grb10fKO 小鼠模型并结合细胞模型探讨Grb10在介导促炎性Th1免疫应答中的作用和机制，为从炎症角度治疗肥胖及相关代谢疾病提供了科学依据。

免疫细胞在介导脂肪组织炎症和胰岛素抵抗中发挥了重要作用，但其机制尚待研究。我们课题组2014年在Cell metabolism的报道发现，脂肪组织特异性Grb10敲除小鼠(Grb10fKO)高脂喂养后其胰岛素抵抗显著上升。炎症是促进胰岛素抵抗的重要因素，本项目研究发现Grb10fKO小鼠高脂喂养后内脏白脂中促炎性Th1细胞标记基因T-bet和IFN-γ表达明显上升。我们发现Grb10敲除显著促进了脂肪细胞中MHCII表达，利用慢病毒敲除MHCII后，脂肪细胞促进Th1细胞标记基因T-bet和IFN-γ的能力显著下降。进一步发现mTORC1信号通路介导了Grb10对MHCII表达的调控。这一工作揭示了脂肪细胞Grb10能通过抑制MHCII表达从而抑制促炎性Th1细胞免疫应答。.近年来，T细胞对脂肪组织功能的调控也成为了研究热点。除了按计划完成的内容，我们发现由我们实验室挖掘的明星分子DsbA-L具有调控T细胞mTORC1活性的功能。我们利用CD4-Cre小鼠和DsbA-Lflox/flox小鼠进行了交配，得到了T细胞特异性DsbA-L敲除（DsbA-LCD4-KO）小鼠。研究发现高脂饮食喂养后，DsbA-LCD4-KO小鼠体重比同窝对照DsbA-L flox/flox 小鼠显著降低，葡萄糖耐量和胰岛素敏感性显著增强。我们进一步发现DsbA-LCD4-KO小鼠褐色脂肪组织中产热基因表达显著增强但伴随IFN-γ表达下降。IFN-γ重组蛋白注射小鼠能明显抑制产热基因表达。我们进一步发现T细胞mTORC1信号通路介导了DsbA-L对IFN-γ的表达调控。这一工作揭示了T细胞DsbA-L能通过促进IFN-γ产生抑制褐色脂肪产热功能。.综上，我们既按照项目计划从脂肪细胞与T细胞相互作用的角度阐述了T细胞在白色脂肪组织炎症调控中作用，也新增了直接从脂肪T细胞角度探讨T细胞在褐色脂肪组织产热的功能。两部分工作的完成将有利于理解脂肪组织T细胞在不同脂肪组织部位的功能，为从T细胞角度控制脂肪组织炎症，促进机体能量代谢提供了科学依据。. .