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脂肪细胞不仅是机体能量的主要贮存和释放场所,它还分泌多种细胞因子对其自身和其他细胞发挥重要的调节作用。TNF-α作为其中最早发现的分泌产物之一,它对脂肪细胞可产生多种效应,如抑制脂肪细胞生长,诱导前体脂肪细胞和脂肪细胞凋亡。但由于脂肪细胞自身的特点,TNF-α诱导脂肪细胞凋亡鲜有研究和报道。SOCS家族是JAK/STAT信号通路的负调控因子。JAK2/STAT3通路是多种细胞生长、存活、分化及凋亡功能发挥过程中重要的细胞内信号传导途径。本试验以3T3-L1前体脂肪细胞和小鼠前体脂肪细胞为研究对象,应用siRNA沉默SOCS3基因,研究其对TNF-α诱导的前体脂肪细胞凋亡的影响,主要研究结果如下:1.以20、40、60、80、100、150、200 ng/mL TNF-α处理3T3-L1前体脂肪细胞24 h,光学显微镜观察细胞的形态学变化。结果表明,TNF-α诱导3T3-L1前体脂肪细胞凋亡呈剂量依赖性。100 ng/mL TNF-α处理后,3T3-L1前体脂肪细胞出现明显的细胞凋亡,并伴随出现细胞体积缩小,染色质凝集,核质固缩等特征。2.采用siRNA干扰技术,成功干扰SOCS3基因的表达,其中SOCS3 siRNA1基因沉默效果最明显,在3T3-L1前体脂肪细胞和小鼠前体脂肪细胞中SOCS3 mRNA表达分别下降了57%和50%,为后续以SOCS3基因为靶点的研究工作奠定基础。3. siRNA沉默3T3-L1前体脂肪细胞中SOCS3基因后,100 ng/mL TNF-α处理24 h,采用Hoechst 33258和PI染色剂染色,荧光显微镜观察细胞的形态学变化。RT-PCR和Western Blotting方法检测凋亡相关基因c-myc、survivin、mcl-1、bcl-2、bax、NF-κB和JAK2/STAT3通路关键基因SOCS1、SOCS2、JAK2、STAT3的mRNA和蛋白的表达变化。结果表明,与对照组相比,沉默SOCS3表达后细胞凋亡数量明显减少;survivin和NF-κB mRNA表达显著上升(P<0.05),c-myc和bcl-2 mRNA表达极显著上升(P<0.01),bax和SOCS1 mRNA表达显著下降(P<0.05),而mcl-1 mRNA表达无显著变化(P>0.05);Western blotting检测发现,p-STAT3蛋白表达显著上升(P<0.05),Bcl-2和NF-κB蛋白表达极显著上升(P<0.01),Bax蛋白表达显著下降(P<0.05)。而脂质体组和阴性对照组中各基因、蛋白的表达与空白对照组之间均无显著变化。结果表明,沉默SOCS3通过调控JAK2/STAT3通路关键基因和凋亡相关基因的表达,显著抑制了TNF-α诱导的3T3-L1前体脂肪细胞凋亡。4. siRNA沉默小鼠前体脂肪细胞中SOCS3基因后,100 ng/mL TNF-α处理24 h,Hoechst 33258和PI染色发现,沉默SOCS3表达后细胞凋亡数量明显减少;RT-PCR检测证明,NF-κB mRNA表达显著上升(P<0.05),mcl-1和bcl-2 mRNA表达极显著上升(P<0.01),SOCS1 mRNA表达极显著下降(P<0.01),而bax、c-myc和survivin mRNA表达无显著变化(P>0.05);Western blotting检测发现,Bcl-2、NF-κB和p-STAT3蛋白表达极显著上升(P<0.01),Bax蛋白表达显著下降(P<0.05)。结果表明,沉默SOCS3通过JAK2/STAT3通路调控了凋亡相关基因的表达,从而显著抑制了TNF-α诱导的小鼠前体脂肪细胞凋亡。