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1、研究背景和目的脂质代谢及脂肪分化异常导致体内脂质过度沉积所引起的肥胖已日益成为突出的全球性健康问题。与皮下脂肪库累积导致的外周型肥胖相比,内脏脂肪过度沉积与糖尿病、冠心病等一些肥胖相关性疾病的发生发展密切相关,因此,研究内脏脂肪沉积的调节机制对于肥胖及其相关疾病的防治具有重要意义。白色脂肪分化及脂质代谢异常是引起肥胖最直接的原因,而成人体内存在的棕色或米色脂肪可高表达线粒体解偶联蛋白UCP1,发挥产热效应而抑制肥胖。PR结构域蛋白16(PR domain-containing16, PRDM16)基因是调节多种前体细胞向棕色/米色脂肪分化,启动产热程序的决定因子,有两种主要的异构体：全长PRDM16与PR结构域缺失的SPRDM16,迄今为止,两种异构体在产热脂肪形成中的作用是否存在差异尚不明确。研究发现,组蛋白去乙酰化酶Sirtuin-1(Sirtl)基因不仅可抑制皮下白色脂肪分化而抑制肥胖,Sirt1过表达还可促进PPAR-γ去乙酰化,招募PRDM16引起皮下白色脂肪的“米色化”而引起显著的产热效应。但有趣的是,Sirt1转基因小鼠内脏脂肪中并没有出现明显的米色脂肪,提示Sirt1对皮下与内脏脂肪的分化调控存在差别。基于临床研究提示Sirt1的表达水平与内脏脂肪沉积密切相关,本研究拟从细胞及动物实验多层面并结合Sirt1过表达及激动剂的应用,探讨Sirt1对内脏脂肪前体分化的调控作用以及新型Sirt1激动剂BTM-0512对高脂诱导实验性肥胖的抑制效果及机制。2、方法临床研究：按照一定的纳入标准及排除标准收集腹部手术患者内脏脂肪组织,以BMI≥25.0个体为超重/肥胖组,以BMI在18.5-24.9之间个体为对照组；免疫组织化学检测脂肪组织中Sirt1、PRDM16蛋白表达；Real-time PCR检测Sirt1、全长PRDM16、总PRDM16表达水平。细胞实验：选取临床研究中对照组患者内脏脂肪组织进行SVF原代细胞培养,通过流式细胞仪检测细胞表面分子标记。构建Human-Sirtl过表达慢病毒载体。实验分组为①对照组,转染慢病毒包装的空质粒；Sirt1过表达组,转染慢病毒包装的Sirt1过表达质粒。提取细胞总RNA, Real-time PCR检测Sirt1、全长PRDM16、总PRDM16、UCP1、C/EBPβ、Resistin的mRNA表达水平；油红O染色检测细胞脂质沉积。动物实验：高脂饮食连续饲养C57BL/6J小鼠8周建立肥胖模型。造模后分别给予两种Sirtl激动剂白藜芦醇及其甲基化衍生物BTM-0512进行治疗性给药,实验分为对照组,模型组,BTM-0512低剂量组(5mg/kg),BTM-0512中剂量组(10mg/kg), BTM-0512高剂量组(20mg/kg),白藜芦醇组(10mg/kg)。连续给药时间分别为2、4、6周,分别检测体重、体长、内脏脂肪湿重。然后选择给药4周小鼠,测血糖、血脂,并分别取内脏及肩胛间脂肪,提取总RNA, Real-time PCR检测Sirt1、全长PRDM16、总PRDM16、UCP1、C/EBPβ、 Resistin、TMEM26的mRNA表达水平。3、结果(1)在临床研究中,与对照组相比,肥胖人群内脏脂肪组织中Sirt1与总PRDM16蛋白及mRNA表达下降,而全长PRDM16mRNA表达无明显差异。(2)在细胞实验中,与对照组相比,Sirt1基因过表达组脂质沉积明显降低,同时,Resistin、UCP1、C/EBPβ、全长PRDM16mRNA表达水平明显降低,总PRDM16表达两组间无明显差异。(3)在动物实验中,与对照组相比,模型组血糖、血脂、体重、Lee’s指数、内脏脂肪指数明显升高；BTM-0512及白藜芦醇明显降低小鼠血糖、血脂、体重、Lee’s指数、内脏脂肪指数,且BTM-0512较白藜芦醇作用更加明显。(4)在动物实验中,与模型组相比,BTM-0512组和白藜芦醇组小鼠内脏脂肪中Sirt1、总PRDM16mRNA表达上调,而全长PRDM16、UCP1、C/EBPβ、TMEM26、Resistin表达则显著下调。(5)在动物实验中,与模型组相比,BTM0512和白藜芦醇组小鼠棕色脂肪中Sirt1、UCP1、全长PRDM16与总PRDM16的表达皆升高,Resistin、C/EBPβ、TMEM26表达无明显差异。4、结论(1) Sirt1基因过表达可同时抑制内脏脂肪前体向白色及米色脂肪分化；(2) Sirtl抑制内脏脂肪前体“米色化”的机制可能与降低全长PRDM16表达水平有关；(3)在高脂诱导的肥胖小鼠,白藜芦醇甲基化衍生物BTM-0512显著上调Sirtl表达,降低血糖、血脂、体重及抑制内脏白色脂肪沉积。