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目的:观察脂肪组织及脂肪细胞是否能够内源性产生硫化氢(H2S)及其影响因素;探讨脂肪组织内源性产生的H2S是否参与胰岛素抵抗的发生及其可能的机制。 方法:用亚甲基兰法测定大鼠肾周脂肪组织、附睾脂肪组织及肩胛骨脂肪组织内源性H2S的产率以及年龄、葡萄糖浓度对H2S产率的影响;分别采用Western Blot与RT-PCR检测生成H2S的关键酶--CSE及CBS蛋白和mRNA的表达;用[3H]标脱氧右旋葡萄糖(2-[3H]DG)吸收法检测H2S对基础条件下及胰岛素刺激的脂肪细胞葡萄糖摄取的影响;在果糖诱导的胰岛素抵抗大鼠模型上观察附睾脂肪组织内源性CSE/H2S体系的变化情况。 结果: 1、Western Blot和RT-PCR结果显示,白色脂肪组织(肾周脂肪组织、附睾旁脂肪垫)及棕色脂肪组织(肩胛骨脂肪组织)有CSE和CBS mRNA及CSE蛋白的表达,其中以附睾脂肪组织表达水平最高;亚甲基兰法结果显示肾周脂肪、附睾脂肪、肩胛骨脂肪都可以内源性产生H2S,附睾脂肪组织产率最高;附睾脂肪组织H2S的产量在6h时达到最大值;CSE抑制剂PPG和BCA能显著抑制脂肪组织H2S的产生;进一步分离脂肪细胞和前脂肪细胞发现二者均有CSE蛋白表达和H2S的释放。 2、脂肪组织重量、体重、脂肪重量与体重的比值随年龄增长而增加;Western Blot结果显示肾周脂肪组织和附睾脂肪组织CSE蛋白表达也随年龄增长而增加,灰度扫描结果显示肾周和附睾脂肪组织12月龄的相对灰度比值分别增加为1月龄的5.5倍和4.4倍(P<0.01);同时,肾周和附睾脂肪组织H2S产率也呈渐增趋势:与1月龄相比,12月龄的H2S产率分别增加了71％和74%(P<0.01);脂肪组织H2S产率在生理血糖浓度(5mmol/L)时达到最高,约为20mmol/L时H2S产率的2倍(P<0.01),而在低于或高于该浓度时H2S产率均降低,20mmol/L葡萄糖孵育附睾脂肪组织15-120min后H2S产率呈时间依赖性降低。 3、10-1000μmol/L的H2S溶液呈浓度依赖性的抑制脂肪细胞基础状态下和胰岛素诱导的葡萄糖摄取;生成H2S的反应底物L-cys/PLP使基础状态下脂肪细胞葡萄糖的摄取减少39%( P<0.01),使胰岛素刺激的脂肪细胞葡萄糖摄取降低了55%(P<0.01);给予PPG后基础状态下的脂肪细胞葡萄糖摄取增加了48%(P<0.01),对胰岛素刺激的脂肪细胞葡萄糖摄取没有明显影响。 4、果糖诱导的胰岛素抵抗大鼠H2S产率显著降低,约为正常对照组的68%(P<0.01);而CSE蛋白表达却显著升高,约为正常对照组的1.96倍(P<0.01)。 结论: 1、脂肪组织中有CSE和CBS mRNA及CSE蛋白的表达,可以内源性生成H2S; 2、年龄、葡萄糖浓度可以影响脂肪组织H2S的产生; 3、H2S可以呈浓度依赖性抑制脂肪细胞基础状态下和胰岛素刺激的葡萄糖摄取; 4、胰岛素抵抗大鼠脂肪组织CSE蛋白表达显著上调,与血浆胰岛素水平正相关,与胰岛素敏感指数负相关;H2S产率显著降低,与血浆胰岛素水平负相关,与胰岛素敏感指数正相关;H2S可能是参与胰岛素抵抗发生的重要调节分子。