唑来膦酸在白色脂肪组织棕色化中的作用

目的:研究唑来膦酸在小鼠皮下脂肪组织和C3H10T1/2脂肪细胞棕色化中的作用。方法:8周龄雄性C57BL/6小鼠40只按照随机数字表法分为正常对照组(Control,n=20)和高脂组(HFD,n=20),高脂组喂养4周后进一步分为唑来膦酸干预组(HFD+ZA,n=10)和高脂对照组(HFD+PBS,n=10),干预组腹腔注射唑来膦酸50μg/kg,每周注射一次,持续4周,正常对照组和高脂对照组腹腔注射等体积PBS。干预结束后,使用小动物PET/CT检测小鼠皮下白色脂肪棕色化水平,采集皮下脂肪组织,HE染色分析脂肪细胞大小,免疫组织化学染色分析UCP1(解偶联蛋白1)表达,实时荧光定量聚合酶链反应(RT-PCR)和蛋白免疫印迹法(Western blot)分析UCP1、CIDEA(细胞死亡诱导DFFA样效应蛋白A)、PGC-1α(过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α)和PRDM16(PR结构域锌指蛋白16)的mRNA和蛋白表达。C3H10T1/2细胞诱导分化为成熟的脂肪细胞,唑来膦酸处理后检测棕色化基因的表达水平。两组间均数比较采用t检验,多组间比较采用单因素方差分析。结果:小动物PET/CT的结果显示,与正常对照组小鼠相比,HFD组小鼠皮下脂肪的18F-氟代脱氧葡萄糖最大标准化摄取值(SUVmax)明显减低,脂肪细胞体积增大,UCP1、CIDEA、PGC-1α和PRDM16的mRNA和蛋白水平表达减低,而相较于HFD小鼠,唑来膦酸干预组小鼠sWAT的SUVmax水平显著升高,且脂肪细胞体积减小,UCP1、CIDEA、PGC-1α和PRDM16的mRNA和蛋白水平均显著恢复。细胞水平研究发现,C3H10T1/2脂肪细胞经唑来膦酸处理后UCP1、CIDEA、PGC-1α和PRDM16的mRNA和蛋白表达水平均显著升高。结论:唑来膦酸可显著上调白色脂肪棕色化相关基因的表达,促进白色脂肪棕色化的发生。