目的:脂肪干细胞（ADSCs）具有多向分化潜能,诱导其向脂肪细胞分化是实现脂肪组织再造的关键,对于利用组织工程修复巨大创面、乳房缺损等具有重要意义。但目前对ADSCs的成脂分化认识尚未十分清楚,实际应用中存在转化效率低,再造脂肪组织存活率低等问题。因此本课题以ADSCs向脂肪细胞分化的基因芯片数据为基础,通过生物信息分析探求与ADSCs成脂分化可能相关的基因,并进一步对其功能进行验证,以促进脂肪组织工程的临床转换。方法:本研究主要分为两个部分,第一部分我们分别以代表人来源ADSCs成脂分化过程不同阶段的三组基因芯片数据:GSE37836、GSE41352、GSE44303为基础,将其转化为基因符号,借助Cytoscape软件构建基因共表达网络,并对三组数据进行差异基因表达分析（FDR<0.05或倍数变化>2）,构建蛋白-蛋白交互作用网络。进一步行加权基因共表达分析,功能富集分析和KEGG通路富集分析。第二部分我们设计并验证得到JUN、FOS的最佳小干扰RNA（siRNA）序列,分别对JUN、FOS基因进行敲降,检测其对ADSCs成脂分化过程中脂滴形成、PPARγ信号通路相关基因表达、炎症和凋亡水平的具体调节作用。同时,使用20 ng/μl浓度的LPS刺激ADSCs建立脂肪干细胞炎症模型,进一步检测敲降JUN、FOS对脂肪干细胞炎症反应和凋亡水平的影响。结果:差异表达基因分析表明GSE37836中差异表达基因500个（上调31 1个,下调189个）,GSE41352中差异表达基因共计489个（上调247个,下调242个）,GSE44303中差异表达基因有261个（上调183个,下调78个）。差异基因功能富集分析结果提示其主要涉及与脂质代谢相关的生理活动,包括细胞代谢反应、甘油三酯和脂质的合成分解等。KEGG信号通路富集分析结果显示差异基因主要与细胞的酪氨酸代谢、PPAR γ信号通路、细胞氧化应激相关信号通路等有关。STRING工具对差异基因编码的蛋白分析表明其主要集中在VCAM1,JUNB,FOS,NR4A1,SGK1等处。三组基因芯片加权基因共表达分析结果表明GSE37836芯片中的棕色模块、GSE41352芯片中品红色模块和棕色模块、GSE44303芯片中的绿松石色模块分别是与成脂分化显著相关的共表达基因群,参与细胞的代谢、能量转换、凋亡和炎症调节,而JUN与FOS组成的同源或异源二聚体—激活蛋白1（AP-1）,也包含在上述显著模块中。对脂肪干细胞FOS和JUN基因敲降效果的验证表明FOS siRNA1（GGAACAGUUAUCUCCAGAA）和 JUN siRNA1（UCUACGCAAACCUCAGCAA）组FOS与JUN的mRNA转录和蛋白表达水平均为各组最低,干扰效果最佳。采用上述序列分别对JUN与FOS行siRNA干扰后,油红O染色显示脂肪干细胞成脂分化过程中脂滴形成减少,重要转录因子PPARγ及其相关基因（PPARGC α、FABP7、AQP7）mRNA转录和蛋白表达水平均明显降低。成脂分化过程中,炎症因子IL-2、IL-6和TNF α的mRNA转录呈增高趋势,干扰AP-1的表达和活性后上述炎症因子mRNA转录水平较前增加;同时,脂肪干细胞增值能力不断下降,FOS、JUN基因敲降和添加姜黄素后脂肪干细胞增殖能力较空白对照组略有增加,但无明显统计学差异。成脂分化第12天,FOS、JUN基因敲降组和添加姜黄素组的脂肪干细胞凋亡水平明显降低。使用20 ng/μ1浓度的LPS刺激脂肪干细胞6小时后其炎症因子IL-2、IL-6、TNF α表达水平显著增加,成功建立炎症模型。与空白对照组相比,JUN和FOS的siRNA干扰组和AP-1抑制剂姜黄素添加组的IL-2、IL-6、TNF α表达水平均明显增高。此外,TUNEL染色和Annexin V-FITC流式细胞分析结果表明抑制AP-1的表达和活性后ADSCs凋亡率均降低,且凋亡因子Caspase3、Caspase9与Bax的mRNA转录及蛋白表达水平显著降低,抗凋亡因子Bcl-2则升高。研究结论:生信分析结果表明AP-1与ADSCs成脂分化过程显著相关,而PPARγ信号通路可能是与之有关的关键信号通路。同时,AP-1可能参与调节成脂分化过程中ADSCs的凋亡水平和炎症反应。通过对FOS和JUN进行基因敲降抑制AP-1的表达与活性可以在一定程度上抑制脂肪干细胞的成脂分化,且此过程有PPARγ信号通路的参与。抑制AP-1后脂肪干细胞的炎症因子表达水平增加,炎症反应增强,但细胞凋亡因子表达水平降低,抗凋亡因子表达增加,凋亡水平降低。