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瘦素(Leptin)是由脂肪细胞分泌的蛋白质类激素,具有广泛的生物学效应,可促进机体的能量消耗,因此,对白色脂肪组织棕色化有一定影响。而白色脂肪组织棕色化是近年来的研究热点,其具有调节机体代谢和能量平衡的作用,这能为治疗肥胖、糖尿病等代谢性疾病提供新思路,因此,探究Leptin对白色脂肪组织棕色化的作用具有重要意义。另外,Hedgehog(Hh)信号通路对胚胎发育起重要作用,但其对白色脂肪组织棕色化的作用尚存在争议,因此,探究其对白色脂肪组织棕色化的作用具有重要意义。本研究在细胞水平上,对小鼠前体脂肪细胞进行Hh抑制剂环巴胺(Cyclopamine,Cy)与激活剂Purmorphamine(Pu)以及Leptin处理,染色观察细胞中的脂滴大小,RT-qPCR与WB检测细胞成脂分化标志基因、棕脂及线粒体标志基因以及Hh信号通路关键基因Gli的表达;在活体水平上,对高脂诱导肥胖鼠进行Leptin注射,检测小鼠各项生化指标,HE染色观察各组织中的细胞大小,RT-qPCR与WB检测细胞成脂分化标志基因、棕脂及线粒体标志基因以及Hh信号通路关键基因Gli的表达,获得了以下主要创新性结果:1.Cy能增加细胞内小脂滴的数目,且RT-qPCR与WB结果显示细胞成脂分化标志基因、棕脂及线粒体标志基因的表达均呈显著或极显著上升趋势(P<0.05,P<0.01);而Pu则可抑制细胞内脂滴的生成,抑制白脂分化与棕色化。2.浓度为100 nmol/L的Leptin可使细胞内小脂滴数目增多,RT-qPCR与WB结果显示细胞成脂分化标志基因、棕脂及线粒体标志基因的表达均呈显著或极显著上升趋势(P<0.05,P<0.01),且Leptin能极显著抑制Hh通路的标志基因Gli1的表达(P<0.01)。3.高脂肥胖鼠活体注射Leptin(5mg/kg/d)7 d后,发现Leptin显著降低了iWAT、eWAT、BAT的重量(P<0.05);HE染色结果显示,细胞脂滴明显变小,且成脂分化、脂解以及棕脂标志基因在iWAT、eWAT、BAT中的表达均显著或极显著减少(P<0.05,P<0.01)。此外,iWAT中,Leptin极显著抑制Gli的表达(P<0.01)。但肝脏(Liver)中,成脂、脂解以及棕色化标志基因的表达均显著增加(P<0.01)。综上所述,Hh信号通路抑制小鼠前体脂肪细胞分化及棕色化;Leptin通过抑制Hh信号通路促进小鼠前体脂肪细胞分化及棕色化;Leptin能抑制脂肪组织成脂、脂解以及棕色化现象,改善食源性肥胖的发生。以上研究结果为进一步探究Leptin调控白色脂肪组织棕色化机制提供基础。