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瘦素(Leptin)作为脂肪细胞分泌的一种小分子蛋白,在脂肪组织的机体的能量代谢,免疫调节等生命活动中发挥着重要的作用。在肥胖发生时会由于脂肪组织迅速扩张导致细胞缺氧及炎症等因素进而导致脂肪组织纤维化,纤维化会导致脂肪组织功能失调,而在ob/ob鼠中添加外源Leptin会缓解小鼠脂肪组织炎症及纤维化。Leptin还能够通过激活下丘脑神经系统及对下游信号通路的抑制等方式促进白脂棕色化,而白脂棕色化已被证明能够缓解脂肪组织纤维化。但Leptin是否能够通过调控脂肪组织纤维化进而影响白脂棕色化尚不清楚。本试验通过Leptin处理小鼠脂肪细胞后,通过测序分析筛选出可能对脂肪组织纤维化发挥作用的靶蛋白ITGA5,并进一步通过构建ITGA5的超表达载体及干扰片段,通过q PCR,WB及形态学观察等技术检测脂肪组织纤维化及白脂棕色化等相关基因表达的变化。探究了Leptin对脂肪组织纤维化进而影响白脂棕色化的分子机制。本研究为进一步探究Leptin与脂肪组织纤维化及脂肪组织纤维化与白脂棕色化的关系提供了一定的理论基础。本试验一共取得以下研究结果:1.Leptin通过降低脂肪细胞ITGA5的表达从而抑制纤维化相关基因的表达。Leptin处理脂肪细胞后,检测脂肪细胞中Col1、Col3、Mmp9等纤维化相关基因的表达,发现Leptin处理能显著下调脂肪细胞纤维化相关基因的表达(P<0.05)。通过Leptin处理后对脂肪细胞进行蛋白组学测序发现与纤维化密切相关的蛋白整合素α5(ITGA5)的含量相比于对照组显著降低(P<0.05)。表明Leptin可以降低脂肪细胞纤维化相关基因的表达,且与ITGA5密切相关。2.ITGA5通过PI3K-Akt信号通路调节脂肪组织纤维化。通过TGF-β构建脂肪细胞纤维化模型及通过高脂诱导肥胖构建小鼠脂肪组织纤维化模型。利用ITGA5超表达载体和干扰片段,分别处理脂肪细胞和注射小鼠,检测脂肪细胞及脂肪组织的纤维化相关基因的表达。发现干扰ITGA5能够显著下调纤维化相关基因的表达(P<0.05)。并且干扰ITGA5会使脂肪组织纤维化得到缓解,组织羟脯氨酸含量显著降低(P<0.05),Masson染色显示ITGA5干扰后能降低脂肪组织胶原纤维的沉积。进一步通过渥曼青霉素(wortmannin)处理脂肪细胞,抑制PI3K-Akt信号通路的激活。结果超表达ITGA5对纤维化相关基因表达的促进作用被抑制(P<0.05)。表明ITGA5被抑制后能够减少PI3K-Akt信号通路的激活并降低纤维化相关基因的表达从而缓解脂肪组织纤维化。3.Leptin通过ITGA5促进白脂棕色化。通过Leptin注射小鼠,检测棕色化相关基因的表达,发现Leptin处理后能够显著上调脂肪组织棕色化相关基因。而在细胞水平上通过TGF-β处理脂肪细胞构建细胞纤维化模型,发现TGF-β处理后能够显著抑制脂肪组织棕色化相关基因的表达(P<0.05)。而Leptin处理能够逆转TGF-β对棕色化相关基因的抑制作用。利用ITGA5的超表达载体和干扰片段处理脂肪细胞和小鼠,检测棕色化相关基因的表达。发现干扰ITGA5能够显著上调PRDM16、PGC-1α、UCP1等棕色化相关基因的表达(P<0.05)。组织切片的HE染色,免疫组化等进一步验证了这个结果。表明Leptin能够通过降低ITGA5的表达从而缓解脂肪组织纤维化并促进白脂棕色化。本试验证明了Leptin可以通过降低脂肪细胞中ITGA5的表达从而抑制了PI3K-Akt信号通路的激活,进一步抑制脂肪细胞纤维化相关基因的表达,从而缓解了脂肪组织纤维化。并且ITGA5还能够通过抑制脂肪组织纤维化而进一步促进白脂棕色化。本研究揭示了Leptin通过ITGA5在脂肪组织纤维化和白脂棕色化中的作用,为进一步研究纤维化对脂肪组织代谢的影响提供了一定的理论基础。