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脂肪组织不仅是机体重要的能量代谢器官,还作为重要的内分泌器官分泌一些脂肪因子如脂联素、瘦素、抵抗素等,对肥胖、糖尿病以及心血管等代谢疾病都有重要的作用。皮下脂肪(Subcutaneous adipose tissue, SAT)和内脏脂肪(Visceral adipose tissue. VAT)是在解剖学位置上不同的两类脂肪,与SAT相比,VAT的解剖学位置、静脉回流模式及其本质的和特有的功能都易于发生脂质代谢异常,从而导致心血管疾病和代谢疾病的发生：SAT主要作为猪的能量储存组织在体内调节能量平衡。本研究以1个SAT(背部皮下脂肪)和2个VAT(大网膜和肠系膜脂肪)为研究对象,通过石蜡切片分析两类脂肪组织细胞体积的差异；利用Q-PCR分析7个已知的炎症相关基因在两类脂肪组织的表达差异；通过液相色谱测定脂肪酸种类及其含量,探究两类脂肪组织中脂肪酸组成的差异；利用RNA-seq方法,鉴定新的mRNA转录本、可变剪切、SNVs和INDELs;通过差异分析筛出在两类脂肪组织中差异表达的基因,分析了关键基因SCD1和FADS2在脂肪酸代谢过程中的作用。利用石蜡切片对3个脂肪组织细胞形态和结构分析结果表明,背部皮下脂肪(HLB)细胞体积(1.92×105μm3)显著大于大网膜(GOM,1.51×105μm3)和肠系膜(MAD,1.36×105μm3)脂肪细胞(P<0.05),GOM和MAD之间脂肪细胞体积差异不显著(P>0.05)。脂肪酸组成分析结果表明,GOM和MAD细胞中SFA含量极显著高于HLB细胞(P<0.001),MUFA和PUFA含量极显著低于HLB细胞(P<0.01)。对已知的7个炎症相关基因表达分析结果显示,它们在3个脂肪组织中的表达都有显著差异(P<0.05),其中6个促炎症因子基因(CD14、MCP-1、IL-6、IL-8、IL-1B、TNF-a)在GOM和MAD中有更高的表达；IL-10基因是一种抗炎症因子,在HLB中有更高的表达。利用RNA-seq测定3个组织的转录组,共获得263M (million),测序读长为75bp的双末端序列,产生大约19.7Gb (gigabases)的数据,共鉴定出15,004个表达转录本,其中HLB中有13,325个GOM中有13,120个、MAD中有13,484个,并在HLB、GOM和MAD中分别发现了4,654、4,583和4,765个新转录本；分析3个转录文库的序列变异共发现2,585个可变剪切、16,559个SNVs和1,481个插入/缺失(INDELs)变异。差异基因分析筛选出183个在SAT和VAT中差异表达的基因：通过GO和Pathway分析,将这些差异基因富集到19个功能项,其中与不饱和脂肪酸生物合成、羧酸代谢和炎症反应相关等功能项与皮下脂肪和内脏脂肪的功能特征密切相关。对不饱和脂肪酸生成过程相关的基因在SAT和VAT中的表达特征分析结果表明, SCD1在皮下脂肪中的表达是内脏脂肪的4倍,SCD5和FADS2在内脏脂肪中高表达；对参与羧酸代谢的差异转录本在SAT和VAT中的表达特征分析结果表明,在皮下脂肪中高表达的主要有UGP2、LDHA、SLC6A6、PHGDH、CRABP2等5个基因,在内脏脂肪中高表达的有RBP4、HPGD、SNCA、PGM5、ART4、ATF3等6个基因；对参与免疫和炎症反应的差异基因在SAT和VAT中的表达特征分析结果表明,C3、ACE2和ZFP36都在内脏脂肪中高表达。结合脂肪酸组成数据,对SCD1和FADS2基因在SAT和VAT中的表达分析结果表明,SCD1是SFA向MUFA转化的关键基因,SCD1基因在SAT中的高表达与其含有更少的的SFA和更多的MUFA直接相关；FADS2在MUFA生成PUFA的过程中起重要作用,尤其是与ω-6类花生酸的生成相关,而ω-6类花生酸与脂肪组织的炎症反应息息相关,表明FADS2在VAT中高表达是导致VAT更具有炎症特性的可能原因。通过芯片对RNA-seq结果进行验证表明,两种方法对表达量适中的转录本的检测结果一致性较好(r=0.41),对表达量较高(r=0.22)和较低(r=0.12)的转录本的检测结果相关性较低；再通过Q-PCR验证RNA-seq结果,两者之间有很好的相关性(r=0.89,P=7.75E-07)。说明RNA-seq结果准确可靠。通过本研究,探讨了导致SAT和VAT脂肪酸含量差异的分子机制,筛选出了在SAT和VAT间差异表达的基因以及有较大研究价值的GO和Pathway,初步揭示了SAT和VAT组织形态和功能差异的分子基础,可为研究相关疾病的发生机理提供科学依据,为临床治疗提供理论指导。