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目的:本研究使用脂肪发育不良转基因小鼠及瘦素缺陷型肥胖小鼠为研究对象,探讨脂肪组织在不同病理状态下(肥大或萎缩),脂肪组织的脂解水平、胰岛素对脂解的调控水平的变化寻找对应条件下脂肪组织影响胰岛素功能的关键因子,发现相关影响机制,从而为糖脂代谢病的理论提供基础研究依据。方法:脂肪发育不良小鼠(aP2-SERBP1c)和肥胖小鼠(ob/ob)饲养至16周龄,分别对比测定两种模型小鼠的血糖、甘油三酯、胆固醇、脂蛋白、游离脂肪酸和甘油等代谢指标;测定脂肪含量,明确脂肪分布情况;病理染色观察皮下脂肪和棕色脂肪组织病理特点;检测小鼠脂肪组织中的脂解水平及其相关通路基因表达情况。TGFβ作为由脂肪分泌的重要的脂肪因子,其在脂肪组织内部的自分泌与旁分泌网络,能对于脂肪的功能产生重要的调控作用。使用TGFβ受体抑制剂在体干预两种模型小鼠,观察对比代谢表征、脂肪组织形态、胰岛素通路和调控脂解相关基因的转录水平及蛋白水平的变化。3T3-L1前体脂肪细胞诱导成脂分化后,在细胞层面验证正常脂肪细胞形态下抑制TGFβ通路传导对胰岛素通路表达及脂解基因表达的影响。结果:1.脂肪发育不良aP2-SREBP1c转基因小鼠,因白色脂肪发育不良,脂质异位沉积于肝脏和棕色脂肪中,棕色脂肪白色化,小鼠具有明显糖脂代谢紊乱及胰岛素抵抗表型,皮下脂肪组织TGFβ通路异常升高,胰岛素通路和脂解相关基因表达受抑制。2.ob/ob肥胖小鼠白色脂肪肥大,各组织器官脂质-沉积明显,棕色脂肪组织明显白色化,小鼠存在高血糖、高血脂等糖脂紊乱特征,胰岛素抵抗明显,皮下脂肪组织TGFβ通路高表达,胰岛素受体表达受抑制,胰岛素受体下游通路和脂解相关基因呈应激性高表达。3.aP2-SREBP1c转基因小鼠与ob/ob肥胖小鼠虽然是两种相反的脂肪组织形态病理改变模型,但它们均表现出TGFβ通路高表达以及胰岛素通路表达的改变与功能的受损。4.TGFβ受体抑制剂在体干预aP2-SREBP1c转基因小鼠,小鼠糖脂代谢紊乱改善,白色脂肪组织质量增加,棕色脂肪白色化程度改善,胰岛素通路传导增加,胰岛素敏感性明显改善。5.TGFβ受体抑制剂在体干预ob/ob肥胖小鼠,小鼠胰岛素通路传导增加,但代谢表型变化不明显。结论:1.aP2-SREBP1c小鼠和ob/ob小鼠虽然脂肪组织形态不同,但均表现出糖耐量的下降与胰岛素功能受损,两种模型的皮下脂肪组织都出现TGFβ通路的上调与胰岛素通路的改变,表明脂肪组织TGFβ高表达会影响胰岛素功能的正常发挥。2.抑制TGFβ通路可部分改善aP2-SREBP1c小鼠和ob/ob小鼠的脂代谢。3.抑制TGFβ通路可改善aP2-SREBP1c小鼠的脂肪分化。4.抑制TGFβ通路可改善aP2-SREBP1c小鼠和ob/ob小鼠的胰岛素通路表达,这种改善是通过刺激Akt的磷酸化实现的。5.抑制TGFβ通路后aP2-SREBP1c小鼠和ob/ob小鼠胰岛素通路表达出现的不同变化表明,干预TGFβ信号对于胰岛素通路及其功能产生的影响是条件性的,受脂肪组织微环境变化的影响。对于分化功能异常的脂肪细胞(肥胖或发育不良),干预TGFβ通路对于胰岛素信号传导的作用中,其对于整体胰岛素功能的恢复先于对胰岛素抗脂解的影响作用。而在分化完全,功能正常的细胞中,通过干预TGFβ通路,可直接观察到胰岛素抗脂解过程受到干预结果的直接调控。