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双水杨酸酯是由2个水杨酸分子形成的酯类化合物,具有抗炎特性。临床实验证明双水杨酸酯对改善代谢紊乱具有有益作用,但是双水杨酸酯调控、改善机体代谢过程的机理不清。AMPK是新陈代谢和线粒体稳态的守护者,能够在细胞水平上监测能量平衡。能量平衡在人类疾病(如T2D,癌症和炎症性疾病)的发生发展中具有核心作用。本论文旨在研究双水杨酸酯与AMPK通路激活的关系,探讨其在治疗代谢性疾病中的作用机制。我们使用C57BL/6J小鼠构建了DIO小鼠模型,通过连续7天腹腔内注射300 mg/kg的双水杨酸酯,来评估其治疗效果。我们发现在DIO小鼠中,双水杨酸酯治疗可显著改善代谢指标,包括减缓体重增加,减少白色脂肪组织量,改善血糖控制和降低肝脏TG的水平等。组织学分析显示,双水杨酸酯减少了小鼠脂肪组织中脂肪细胞体积的大小和巨噬细胞的浸润,并且在小鼠肝脏组织中,包括大泡和小泡性脂肪变性在内的肝脂肪变性明显减少。通过FACS分析研究Epi-WAT中的F4/80+CD11b+巨噬细胞浸润现象,发现双水杨酸酯治疗可显著抑制F4/80+CD11b+巨噬细胞浸润,与未治疗组相比降低了43%(P<0.01)。在研究双水杨酸酯对巨噬细胞向肝脏浸润的影响中发现,双水杨酸酯处理后F4/80+CD11b+细胞的数量大幅减少,与HFD组相比减少了57%(P<0.01)。表明双水杨酸酯能够抑制促炎性巨噬细胞向脂肪和肝脏组织的浸润。通过免疫印迹检测小鼠体内AMPK和ACC磷酸化水平以确定双水杨酸酯对AMPK的激活作用,发现在HFD的小鼠中,AMPK的激活被显著抑制,在经双水杨酸酯治疗的小鼠中,AMPK的磷酸化水平部分恢复,并伴随着caspase-6剪切活化水平的降低。体外酶活性测定表明双水杨酸酯能够直接激活AMPK。然后,我们检测了双水杨酸酯化合物的稳定性,HPLC分析结果显示双水杨酸酯在中性p H的水溶液中相对稳定,排除了双水杨酸酯引起的生物学效应与双水杨酸酯水解产生的水杨酸有关的可能性。在细胞实验中,我们发现0.25-5 m M浓度的双水杨酸酯处理会促进AMPK以及ACC蛋白磷酸化水平升高,呈剂量依赖性,5 m M的双水杨酸酯促进了AMPK和ACC的显著磷酸化,在2-24 hr等整个治疗过程中均检测到了由双水杨酸酯促进的AMPK活化现象。而且双水杨酸酯对AMPK磷酸化的作用不仅限于HEK293T细胞,在人肝癌细胞Hep G2中也可以检测到该作用。接下来我们通过q PCR检测了小鼠WAT中促炎基因和脂肪生成相关基因的m RNA水平。与HFD组相比,双水杨酸酯治疗组小鼠的脂肪组织中IL-1β,IL-6和TNF-αm RNA的水平均显著降低,分别降低了约65.1%、88.2%、69.1%(P<0.01)。双水杨酸酯也显著抑制了小鼠PPARγ、C/EBPα、SREBP-1c和a P2等脂肪生成相关基因的表达,m RNA水平分别降低了45.8%、59.1%、56.3%、42.9%(P<0.05)。综上所述,双水杨酸酯能显著改善肥胖小鼠的代谢紊乱,其调控作用与激活AMPK和抑制caspase-6活性有关。双水杨酸酯减少了脂肪和肝脏组织中巨噬细胞的浸润,抑制了DIO小鼠体重增加和血糖水平升高。体外酶活性测定表明双水杨酸酯能够直接激活AMPK,以及双水杨酸酯通过AMPK-caspase-6通路改善代谢紊乱的作用尚属首次发现,研究结果明确了双水杨酸酯对代谢紊乱的改善作用及其潜在作用机理,为开发代谢性疾病治疗方法提供了理论依据。