脂肪组织巨噬细胞极化在EETs改善胰岛素抵抗中的作用

Adipose tissue macrophage induced inflammation is one of the pathogenesis of obesity-related insulin resistance. Inhibiting adipose tissue inflammation induced by macrophages is a new target of insulin resistance prevention and treatment. Arachidonic acid Cytochrome P450 epoxygenase 2J3 overexpression significantly improved insulin resistance in rats treated with fructose and db/db diabetic mice. It is hypothesized that EETs improve insulin resistance by inhibiting macrophage-induced adipose tissue inflammation. In this project, the roles and mechanisms of EETs infusion by minipump on insulin resistance will be investigated in C57BL/6J mice treated with high-fat diet and db/db diabetic mice, and moreover, the effects and mechanisms of EETs or soluble epoxide hydrolase inhibitor 1471 on adipose tissue inflammation will be explored in C57BL/6J mice treated with high-fat diet and db/db diabetic mice. In addition, the effects and mechanisms of EETs or 1471 on macrophage recruitment, infiltration, activation and local proliferation as well as macrophage polarization will be studied in vitro and ex vivo. Importantly, the impacts and mechanisms of myeloid cells specific CYP2C44 deficiency on insulin resistance induced by high fat diet will be explored. The beneficial roles of EETs on the prevention and treatment of insulin resistance will be further identified in this project.

巨噬细胞诱导的脂肪组织炎症是肥胖相关胰岛素抵抗的发病机制之一，抑制脂肪组织巨噬细胞诱导的炎症是治疗胰岛素抵抗的一个新靶点。花生四烯酸细胞色素P450表氧化酶2J3过表达显著改善了模式动物的胰岛素抵抗，因此设想EETs通过抑制脂肪组织巨噬细胞诱导的炎症改善胰岛素抵抗。本项目拟在高脂饮食诱导的小鼠与db/db 2型糖尿病小鼠胰岛素抵抗模型中，研究直接微量泵入EETs改善上述两种模式动物胰岛素抵抗的作用及其抗炎症机制；研究EETs与sEH抑制剂1471抑制胰岛素抵抗模式动物脂肪组织炎症的效应及其机制；并在细胞水平上，研究EETs与1471抑制巨噬细胞招募、浸润、活化与局部增殖和促进其向M2巨噬细胞极化的作用及其机制。另外，深入研究myeloid细胞CYP2C44特异性敲除对高脂饮食诱导的胰岛素抵抗的影响及其机制。通过本项目研究将进一步阐明EETs防治胰岛素抵抗的作用及其机制。

巨噬细胞诱导的脂肪组织炎症是肥胖相关胰岛素抵抗的发病机制之一，抑制脂肪组织炎症反应是治疗胰岛素抵抗的一个新靶点。增加EETs的含量（EETs持续泵入模式动物体内、过表达CYP2J2、或者应用sEH抑制剂）能够明显改善高脂饮食诱导的小鼠肥胖和胰岛素抵抗，是通过调节脂肪组织巨噬细胞极化平衡，抑制炎症反应而实现的；另外，LPS和FFA均能诱导巨噬细胞迁移，而脂肪组织来源的条件培养基能够明显增加巨噬细胞的迁移能力，11,12-EET和TUPS明显抑制巨噬细胞的迁移。此外，EETs能够明显的抑制LPS和FFA诱导的巨噬细胞M1型极化，促进IL-4诱导的M2极化。表达谱芯片分析和验证结果提示cAMP-EPAC信号通路可能起到重要作用。利用EPAC特异性的cAMP激动剂8-CPT-2’-O-Me-cAMP可以发现，在巨噬细胞中增加EPAC的表达与FFA刺激均可促进MAPK和NF-κB信号的表达，EETs则可以通过抑制EPAC进而抑制下游的炎症信号。.内皮细胞过表达CYP2J2可以增加血清EETs的水平，并改善年龄相关性胰岛素抵抗，其可能的机制是EETs改善脂肪组织巨噬细胞的极化平衡，抑制炎症通路的激活，降低脂肪组织和系统性炎症反应。EETs是延缓年龄相关性胰岛素抵抗的内源性小分子活性物质，这是一全新的概念，对于我们探索新的干预靶点具有重要的理论意义和临床价值，属于原创研究。通过本研究，第一次证明小分子活性物质EETs微量泵入模式动物体内能够改善其胰岛素抵抗。进一步丰富了CYP2J过表达改善模式动物胰岛素抵抗的作用，其作用的靶点是脂肪组织巨噬细胞，通过调控巨噬细胞的极化起到抑制炎症反应的作用，提示增加EETs的含量可能是胰岛素抵抗未来治疗的方向，脂肪组织巨噬细胞是重要的治疗靶点之一。