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作为威胁全球人类健康的重要非传染性疾病之一,糖尿病(DM)患病率逐年增加,发病逐渐年轻化。胰岛素抵抗(IR)与胰岛功能减退是2型糖尿病等代谢性疾病的病理基础。然而,IR发生的确切病因和发病机制尚未完全阐明。近年来,花生四烯酸(AA)细胞色素P450表氧化酶(CYP450)的代谢产物环氧-二十碳三烯酸(EETs),具有广泛生物效应,在促进血管生成、改善组织血供等病理生理机制中具有重要调控作用。有研究发现,肥胖合并胰岛素抵抗患者CYP的表达量低于正常人水平。那么,CYP450-EETs代谢通路异常表达是否与肥胖诱导糖尿病胰岛素抵抗相关?目前其相关性不明。研究目的:本课题通过构建小鼠肥胖模型,将肥胖小鼠与正常对照小鼠内脏脂肪组织CYP代谢酶类的表达进行比较,分析其差异与胰岛素抵抗水平的相关性;同时,观察外源性EETs、EET拮抗剂(EEZE)对机体脂肪、肌肉组织胰岛素抵抗的影响,以及对炎症、血管再生相关指标的作用。为治疗肥胖诱导糖尿病胰岛素抵抗寻找新靶点。研究内容:C57BL/6JCnc小鼠以基础饲料喂养2周,随机分为2组:正常对照组(NC组,普通饮食),肥胖组(高脂饮食,45%脂肪能量比)。分食物喂养16周后肥胖组小鼠的体重明显比NC组小鼠重,体重超过NC组小鼠30%,确定为成功建立肥胖小鼠模型。成功建立模型之后,再将肥胖组小鼠随机分为3组:分别为肥胖对照组(OB组),EET组(EET治疗组),EEZE组(EEZE治疗组)。NC组和OB组等量生理盐水治疗。利用Western Blot、real-time PCR、ELISA、免疫组化等方法,检测小鼠脂肪组织CYP代谢酶类、胰岛素信号通路中p-AKT/AKT mRNA及蛋白表达水平;血清炎症性细胞因子水平,即MCP-1、TNF-α、IL-6、IL-1β的水平以及内脏脂肪组织毛细血管密度。同时观察外源性EET(11,12–EET)及EETs拮抗剂(14,15-EEZE)干预后上述各项指标的变化及其对胰岛素抵抗指标的影响。研究结果:1、与正常对照组小鼠相比,肥胖小鼠胰岛素抵抗水平明显上升(P<0.05),外源EET可以改善肥胖小鼠胰岛素抵抗水平。2.与正常对照组相比,肥胖对照组小鼠内脏脂肪组织中CYP2J2的蛋白表达水平显著降低(P<0.05)。3、与正常对照组相比,肥胖对照组小鼠内脏脂肪中HIF-1a表达水平显著增高(P<0.05)。与生理盐水治疗肥胖组小鼠相比,11,12-EET可明显降低肥胖小鼠内脏脂肪组织中HIF-1a的表达水平(P<0.05)。4、肥胖对照组小鼠血清中炎症细胞因子水平显著高于正常对照组小鼠(P<0.05),外源11,12-EET治疗后,炎症因子水平明显下降(P<0.05)。5、免疫组化图像显示:肥胖对照组小鼠的内脏脂肪中血管样组织明显少于正常对照小鼠(P<0.05)。11,12-EET治疗后肥胖小鼠的内脏脂肪血管样组织相比于生理盐水治疗明显增加(P<0.05)。6、与正常对照组相比,肥胖对照组小鼠肌肉组织中p-AKT/AKT蛋白表达水平显著降低(P<0.05)。与生理盐水治疗肥胖组小鼠相比,11,12-EET可明显提高肥胖小鼠肌肉组织中p-AKT/AKT蛋白的表达水平(P<0.05)。研究结论:1.EET可以改善肥胖小鼠胰岛素抵抗水平。2.肥胖小鼠CYP2J2蛋白表达水平显著降低。3.EET可以改善肥胖小鼠脂肪组织缺氧程度。4.EET可以改善肥胖小鼠体内炎症因子水平。5.EET可以促进肥胖小鼠脂肪组织血管生成。6.EET可以提高肥胖小鼠肌肉组织p-AKT磷酸化水平。综上,我们的实验结果表明CYP代谢酶类低表达与肥胖诱导胰岛素抵抗具有相关性,使用外源性EET可改善肥胖诱导胰岛素抵抗程度。其作用机制可能与EET的促血管生成作用、改善组织血供以及减轻机体炎症水平的病理生理过程相关。研究意义:证明CYP450-EETs代谢途径是影响肥胖诱导糖尿病胰岛素抵抗的重要因素之一;深入探讨肥胖诱导胰岛素抵抗的病理生理机制。提高CYP450-EETs途径的表达、或者外源应用EET可以作为肥胖诱导胰岛素抵抗的潜在治疗靶点。