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目的:本研究旨在通过分析新疆南部农村地区内脏脂肪等体脂相关指标与肺功能、气流受限严重程度的相关性,以了解体脂水平对当地人群特别是COPD患者肺功能的影响;采用生物信息学方法筛选参与COPD脂质代谢紊乱的关键基因,动物实验进一步分析不同脏腑虚损COPD大鼠SIRT1/PPARγ/UCP1信号通路的调控差异,为COPD治疗提供新的途径,为脏腑辨证治疗COPD提供理论依据。方法:（1）2018年6月至12月在中国新疆南部农村地区对35岁至74岁人群进行实地调查,收集调查问卷,完成体格检查、内脏脂肪测试和肺功能测量。采用平滑拟合曲线分析当地人群身体质量指数（Body mass index,BMI）、内脏脂肪指数（Visceral adipose index,VAI）与肺功能的关系;进一步分析体脂水平与COPD患者气流受限严重程度的相关性;（2）从基因表达数据库（Gene Expression Omnibus,GEO）下载COPD相关数据集GSE27536,筛选COPD患者与对照组之间差异表达基因（Differentially expressed genes,DEGs）。为了研究蛋白间的相互作用,进一步探讨疾病发生发展的机制,我们基于在线蛋白相互作用预测工具STRING构建了DEGs的PPI蛋白互作网络。采用KEGG功能富集方法寻找参与COPD疾病进程的信号通路。进一步筛选COPD脂质代谢、炎症相关的差异表达基因并分析其相关性,并采用在线平台Linked Omics寻找其共表达基因,最后进行功能富集分析;（3）构建不同脏腑虚损COPD模型,通过SIRT1激动剂和抑制剂对不同组别模型大鼠进行干预,HE染色观察各组肺组织病变情况;流式细胞术定量地分析肺组织脂肪细胞棕色化的激活情况以及脂肪组织、肺组织巨噬细胞极化情况。ELISA检测血清及肺组织TNF-α、IL-6、IL-10表达。最后采用Western Blot和RT-PCR检测肺组织SIRT1、PPARγ、UCP1表达。结果:（1）本研究共纳入2367例受试者,年龄53.61±9.46岁,其中男性1171例,女性1196例。所有受试者的平均VAI为10.35±4.35,其中男性为13.17±3.91,女性为7.58±2.65。平滑拟合曲线分析结果显示BMI、VAI与肺功能FEV1占预计值%、FVC占预计值%呈倒置U形曲线关系。FVC占预计值%与VAI的关系在分界点VAI=14.6取得最好的分段回归拟合模型。具体为:当VAI＜14.6时,男性受试者FVC占预计值%逐渐升高（β,0.76;95%CI:0.30,1.21）;当VAI≥14.6时,FEV1%逐渐降低（β,-1.17;95%CI:-1.90,-0.45）。对于男性受试者肺功能FVC占预计值%,VAI=14.3的拐点获得了分段回归的最佳拟合模型。然而,在女性肺功能和VAI之间的没有发现显著的关联。同体脂水平与肺功能的关系一样,平滑拟合曲线结果显示COPD患者体脂与气流受限严重程度也是非线性相关:呈现明显U型曲线关系。（2）采用相对对数表达对所得基因芯片各个样本基因表达均衡性进行评价,箱线图对均衡性结果进行可视化。筛选数据集GSE27536中COPD患者与正常组之间的DEGs,分析结果采用火山图及热图展示。将所得DEGs导入STRING数据库,构建PPI互作网络图。功能富集找到PPAR signaling pathway、Thermogenesis等多条参与COPD脂质代谢相关信号通路。UCP1、PPARδ等脂质代谢相关以及TNFAIP3等代谢性炎症相关基因表达在COPD组与对照组间存在显著差异。以炎症因子TNFAIP3为例,发现其相对表达与UCP1、PPARδ呈显著负相关关系。采用Linked Omics筛选出与上述基因关系最为密切的前50个基因,使用DAVID工具对其进行GO和KEGG富集分析。（3）HE染色结果显示空白对照组大鼠肺组织结构基本正常,模型组大鼠肺组织出现肺泡壁增生增厚及断裂扩张明显,支气管粘膜破坏严重等多种病理改变。肺功能检测结果显示模型组大鼠肺功能显著降低,其中肺通气f（bpm）、TVb（m L）、Ti（sec）、Te（sec）、EF50（m L/sec）等指标在两组间的差异具有统计学意义（P≤0.05）。流式细胞术结果显示:与对照组相比,COPD大鼠肺组织M1型巨噬细胞数量增加,M2型巨噬细胞减少,但是未出现显著统计学差异。同脂肪组织一样,COPD组肺组织同样出现M1型促炎巨噬细胞增多,显著高于对照组（P≤0.05）;此外,模型大鼠也出现了保护性的UCP1上调,M2型巨噬细胞增多,两组间比较UCP1表达出现显著统计学差异（P≤0.05）。不同脏腑虚损各组肺组织HE染色显示:同对照组比较,肾气虚组、肾气虚+激动剂组、肾气虚+抑制剂组、脾气虚组、脾气虚+激动剂组、脾气虚+抑制剂组、COPD组、COPD+激动剂组、COPD+抑制剂组肺组织病变程度重;肾气虚+激动剂组、脾气虚+激动剂组、COPD+激动剂组较其他各组各项病变程度均稍轻。肾气虚与脾气虚各组病变情况要好于相对应的肺气虚各组。ELISA结果显示相较于模型组,各激动剂组TNF-α、IL-6表达降低,IL-10上调（P≤0.05）。Western Blot结果显示各组PPAR、UCP1表达变化与SIRT1一致。RT-PCR结果显示与空白组相比,肾气虚+SIRT1激动剂组、脾气虚+SIRT1激动剂组、COPD+SIRT1激动剂组PPARγm RNA下调;肾气虚+SIRT1抑制剂、脾气虚+SIRT1抑制剂组、COPD+SIRT1抑制剂组PPARγm RNA高表达;肾气虚组、脾气虚组、肺气虚组PPARγm RNA表达上调。肾气虚组PPARγm RNA表达显著低于肺气虚组（P≤0.05）。结论:（1）体脂水平过高可能是造成肺功能下降和COPD患者气流受限的重要危险因素;（2）采用生物信息学方法发现脂质代谢紊乱和代谢性炎症反应参与到COPD疾病进程,并且两者可能存在显著相关性。此外,UCP1和PPAR家族等可能是参与COPD脂质代谢异常过程的关键基因;（3）通过动物实验发现COPD脂质代谢异常诱导代谢性炎症反应可能与MI型巨噬细胞极化有关;（4）SIRT1/PPARγ/UCP1信号通路参与调控COPD脂质代谢过程,并且在不同脏腑虚损状态下存在传导差异。