目的 既往的研究发现,SIRT1过表达可通过促进棕色脂肪的功能而提高小鼠的葡萄糖耐受性。本研究旨在观察SIRT1活性缺失时在高脂饮食诱导的肥胖和胰岛素抵抗中产生的作用以及探讨其与棕色脂肪功能相关的机制。
方法 雄性12周龄 SIRT1 杂合子敲除小鼠和同窝的野生型对照小鼠,分别高脂饮食喂养16周以构建肥胖和胰岛素抵抗模型。在高脂饮食干预过程中,监测体重、进食量、血糖,进行腹腔葡萄糖耐量试验(IPGTT)和胰岛素耐量试验(IPITT),代谢笼测定能量消耗率。在高脂饮食干预后,核磁共振体成分分析仪测定体脂含量并收取标本。实时荧光定量PCR(real-time PCR)检测线粒体相对含量以及产热基因和脂肪氧化相关基因的mRNA表达水平,蛋白免疫印迹法(western blotting)检测产热基因UCP-1和PGC1α的蛋白表达水平。
结果 与高脂饮食干预的野生型小鼠相比,SIRT1杂合子敲除小鼠体重、脂肪重量及脂肪含量均明显增加。IPGTT和IPITT表明SIRT1杂合子敲除小鼠较野生型小鼠具有更严重的葡萄糖不耐受和胰岛素抵抗。代谢笼实验提示SIRT1杂合子敲除小鼠具有更低的能量消耗率和氧耗量。Real-time PCR和 western blotting结果表明,与野生型小鼠相比,SIRT1杂合子敲除小鼠棕色脂肪的产热基因(UCP-1和PGC1α)和脂肪酸氧化相关基因(PPARα, ACOX, CPT1β))表达水平均明显下调。进一步的研究提示,SIRT1杂合子敲除小鼠棕色脂肪的线粒体含量明显减少。这些结果表明在高脂饮食干预下SIRT1杂合子敲除小鼠棕色脂肪白色化的程度较野生型小鼠明显加重。
结论 SIRT1活性缺失可促进棕色脂肪的白色化,降低能量消耗率,从而加剧高脂饮食诱导的肥胖和胰岛素抵抗,这进一步表明SIRT1在肥胖相关的代谢性疾病中发挥重要作用。