第一部分OPG敲除改善高脂饮食诱导的肥胖及其并发症目的:探究OPG敲除对肥胖的影响,了解OPG与肥胖的初步关系方法:利用高脂饮食对纯合OPG敲除鼠和C57野生型小鼠造肥胖模型,分为普食喂养野生型小鼠组（SD-WT）、普食喂养敲除小鼠组(SD-OPG^-/-)、高脂喂养野生型小鼠组（HFD-WT）、高脂喂养敲除小鼠组(HFD-OPG^-/-),从8周龄开始造模12周,每周测量体重。造模完成时,测量四组小鼠的空腹血糖、摄食和肛温,利用能量代谢评估系统监测小鼠。取造模完成的小鼠组织,计算脂体比,取脂肪组织做石蜡切片,通过HE染色观察脂肪细胞的形态大小。利用荧光实时定量PCR检测i WAT棕色化指标及脂肪形成相关指标,western blot检测e WAT胰岛素敏感性指标。用荧光实时定量PCR方法检测普食喂养C57雄性小鼠的e WAT,i WAT及BAT中OPG的m RNA表达情况,再用western blot检测OPG在三种脂肪组织中的蛋白表达水平。通过定量PCR的方法检测普食喂养C57小鼠、高脂喂养C57小鼠、db/db小鼠的皮下脂肪组织中的OPG的m RNA表达情况,再通过western blot检测皮下脂肪组织中OPG在以上三种小鼠中的表达差异。结果:与野生型小鼠相比,OPG敲除鼠的体重明显降低,摄食经体重标准化后无明显差异。高脂喂养下,OPG敲除鼠的能量消耗和肛温高于WT,且OPG敲除鼠的空腹血糖水平低于WT组,OPG敲除鼠e WAT的P-IR/T-IR和P-AKT/T-AKT水平明显高于WT组。与HFD-WT相比,HFD-OPG^-/-白色脂肪组织脂体比明显降低,脂肪细胞的体积减小,HFD-OPG^-/-的i WAT的UCP1 m RNA水平增强,AP2降低,PPARγ无显著差异。在C57小鼠的e WAT,i WAT及BAT中,OPG m RNA和蛋白水平均有表达,其中OPG在e WAT,i WAT中的表达明显高于BAT（P<0.01）。与普食喂养的C57小鼠相比,高脂喂养小鼠和db/db小鼠的皮下脂肪组织OPG m RNA和蛋白表达水平均显著升高。结论:OPG敲除能够增强高脂喂养下的能量消耗、改善高脂饮食诱导的肥胖、内脏脂肪胰岛素抵抗。OPG在肥胖模型鼠i WAT中OPG表达升高。OPG敲除减轻高脂饮食诱导的肥胖,可能与能量消耗增强和白色脂肪组织棕色化增强有关。第二部分OPG对白色脂肪棕色化的体内研究目的:在体内,明确OPG对白色脂肪棕色化的作用方法:12周龄的WT和OPG-/-小鼠经CL316,243注射刺激后分为WT+Vehicle、OPG-/-+Vehicle、WT+CL、OPG-/-+CL组,能量代谢评估系统监测摄食、氧气消耗量、二氧化碳产生量、呼吸熵、能量消耗和运动量,行i WAT切片染色。通过实时定量PCR和western blot检测i WAT中UCP1、Prdm16、Pgc-1α等棕色化相关基因和相关信号通路蛋白m TOR、AMPK等的表达。8周龄C57小鼠i WAT原位注射Ad-GFP或Ad-OPG,经CL316,243注射刺激,分为Ad-GFP+Vehicle,Ad-OPG+Vehicle,Ad-GFP+CL,Ad-OPG+CL四组,能量代谢评估系统监测摄食、氧气消耗量、二氧化碳产生量、呼吸熵、能量消耗和运动量,行i WAT切片染色。通过实时定量PCR和western blot检测i WAT中UCP1、Prdm16、Pgc-1α等棕色化相关基因和相关信号通路蛋白m TOR、AMPK等的表达。结果:在体内,经CL316,243刺激后,WT小鼠的氧气消耗量、二氧化碳产生量和能量消耗增多,i WAT的UCP1染色和蛋白表达增强。在CL316,243刺激下,与WT小鼠相比,OPG-/-小鼠的氧气消耗量、二氧化碳产生量和能量消耗增多,摄食无显著差异,i WAT的UCP1染色和蛋白表达均增强。i WAT的m RNA检测发现,UCP1、Pgc-1α表达水平增强,进一步蛋白检测结果显示,CL316,243刺激下,OPG-/-小鼠的p-m TOR/t-m TOR、p-S6K/t-S6K蛋白表达水平增强,p-AMPK/AMPK和p-ERK/t-ERK蛋白表达水平无显著差异。i WAT原位过表达OPG的结果显示,在CL316,243刺激下,OPG过表达降低小鼠的氧气消耗量、二氧化碳产生量和能量消耗,且i WAT的UCP1染色和蛋白表达减弱,m RNA检测结果显示OPG过表达后,UCP1、Tmem26、Pgc-1α的m RNA水平降低,其蛋白检测结果显示,OPG过表达后,i WAT中p-m TOR/t-m TOR、p-S6K/t-S6K蛋白表达水平降低,p-AMPK/AMPK和p-ERK/tERK表达水平无差异。结论:在体内,OPG敲除能增强β-肾上腺素受体激活下的能量消耗及i WAT白色脂肪棕色化;i WAT原位过表达OPG减弱β-肾上腺素受体激活引起的能量消耗和白色脂肪棕色化;OPG可能通过m TOR/S6K信号通路发挥这一作用。第三部分OPG对白色脂肪棕色化的体外研究目的:在体外,明确OPG对白色脂肪棕色化的作用方法:在体外,提取来源于WT和OPG敲除鼠i WAT的SVF,经过诱导为原代脂肪细胞及CL316,243刺激后,油红染色观察脂滴形成情况,用实时定量PCR检测棕色化相关基因表达,免疫荧光检测UCP1的表达,western blot检测棕色化相关蛋白UCP1及相关信号通路蛋白的变化。另一方面,提取C57小鼠i WAT的SVF,过表达OPG后,经过诱导及CL316,243刺激后,油红染色观察脂滴形成情况,用实时定量PCR检测棕色化相关基因表达,免疫荧光检测UCP1的表达,western blot检测棕色化相关蛋白UCP1及相关信号通路蛋白的变化。结果:在体外,经CL316,243刺激诱导后,来源于OPG-/-小鼠i WAT的脂肪原代细胞的棕色化相关基因UCP1、Pgc-1α、Tmem26的m RNA和UCP1,Pgc-1α蛋白的表达水平增高,脂滴均能正常形成。p-m TOR/tm TOR和p-S6K/t-S6K蛋白水平升高,p-AMPK/AMPK和p-ERK/t-ERK无显著差异。与对照组相比,OPG过表达组的SVF经CL316,243刺激诱导后的棕色化相关基因UCP1、Pgc-1α、Tmem26的m RNA和UCP1,Pgc-1α蛋白的表达降低,p-m TOR/t-m TOR和p-S6K/t-S6K蛋白水平降低,而p-AMPK/AMPK和p-ERK/t-ERK无显著差异。结论:在体外,OPG敲除增强CL316,243刺激诱导的棕色化,增强m TOR/S6K信号通路;OPG过表达抑制CL316,243刺激诱导的棕色化,抑制m TOR/S6K信号通路。第四部分OPG调控白色脂肪棕色化的机制研究目的:探究OPG调控白色脂肪棕色化的分子机制方法:提取来源于WT和OPG-/-i WAT的SVF,经CL316,243诱导刺激,加入雷帕霉素处理,利用定量PCR检测棕色化相关基因,western blot检测棕色化相关蛋白。进一步,利用Raptorloxp/loxp小鼠i WAT的SVF,加入Ad-Cre敲除Raptor并抑制OPG,经CL316,243诱导刺激,利用定量PCR检测棕色化相关基因,western blot检测棕色化相关蛋白。验证OPG是否通过m TORC1信号通路调控白色脂肪棕色化。结果:原代脂肪细胞经CL316,243诱导刺激后,与来源于WT小鼠的原代脂肪细胞相比,来源于OPG-/-小鼠原代脂肪细胞棕色化相关基因UCP1、Pgc-1α、Tmem26的m RNA水平和UCP1、Pgc-1α蛋白表达增多,但雷帕霉素处理后,OPG-/-小鼠原代脂肪细胞的UCP1、Pgc-1α、Tmem26的m RNA水平和UCP1,Pgc-1α蛋白水平降低。类似,来源于Raptorloxp/loxp小鼠i WAT的原代脂肪细胞,敲除Raptor后OPG抑制组的UCP1、Pgc-1α、Tmem26的m RNA水平和UCP1、Pgc-1α蛋白水平降低。结论:雷帕霉素或Raptor敲除能逆转OPG抑制所导致的棕色化增强,OPG可能通过m TORC1/S6K-Pgc-1α信号通路调控白色脂肪棕色化。