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近年来全世界范围内代谢综合征的发病率急剧攀升,肥胖会破坏机体能量代谢的平衡,导致机体代谢紊乱和组织功能障碍。代谢综合征的一大特征是胰岛素抵抗（IR）,表现为胰岛素作用靶细胞对胰岛素的敏感性降低,细胞不能有效地利用胰岛素的一种病理状态。目前越来越多的研究认为代谢综合征的发病和进展与炎症密切相关。伴随代谢综合征的炎症反应也称为代谢性炎症（metaflammation）,与一般的炎症状态不尽相同,它没有感染或自身免疫的迹象,并且不会导致大面积组织损伤。此外,代谢性炎症的活动度不高,因此通常称为慢性低度炎症。然而,正是这种低度的慢性炎症,与胰岛素抵抗和肥胖互相作用,最终使得代谢综合征进一步恶化。Astilbin中文名落新妇苷,系二氢黄酮醇苷类化合物,具有药理作用广泛、毒副作用小的特点。课题组长期关注Astilbin对自身免疫性疾病的调节作用,Astilbin的抗炎活性已十分明确。本课题深入探讨了 Astilbin对代谢综合征的改善作用和相关机制。我们研究发现,Astilbin可以显著降低ob/ob鼠的空腹血糖水平,改善胰岛素抵抗指标GTT、ITT,降低ob/ob鼠血清中的TC、TG水平。Astilbin对ob/ob鼠的体重、摄食水平无显著影响。对ob/ob鼠进行胰岛素输注实验,Western印迹法检测其体内胰岛素靶器官（包括附睾脂肪组织、肝脏和骨骼肌）中胰岛素受体（IR）和下游的信号蛋白AKT的磷酸化水平的变化,我们发现,对照组ob/ob鼠胰岛素靶器官对胰岛素的刺激不敏感,而Astilbin治疗组胰岛素靶器官在受到胰岛素刺激之后的胰岛素受体（IR）和下游的信号蛋白AKT的磷酸化水平得到提高。上述结果说明Astilbin能够显著改善ob/ob鼠代谢综合征的症状。我们检测了 Astilbin对ob/ob鼠体内代谢性炎症的干预。HE结果显示Astilbin可以剂量依赖性地减少ob/ob鼠附睾脂肪组织中炎症细胞的浸润。血清检测结果显示,Astilbin在20 mg/kg和40 mg/kg的浓度下可以显著降低血清中的IL-1β,但对IL-6和TNF-α的影响较小。另外,Astilbin能够下调附睾脂肪组织中M1型巨噬细胞活化相关的促炎因子IL-1β、IL-6、TNF-α、MCP-1和iNOS mRNA的表达,同时上调附睾脂肪组织中M2型巨噬细胞活化相关的抗炎因子Arg 1和IL-10 mRNA的表达。免疫组化结果显示,在Astilbin的作用下,M1型巨噬细胞表面marker CD11c表达下降。上述结果显示,Astilbin使得ob/ob鼠代谢性炎症状态减轻。我们进一步寻找Astilbin的作用靶细胞。首先建立了 3T3-L1脂肪细胞的胰岛素抵抗模型,结果显示Astilbin对3T3-L1脂肪细胞的胰岛素抵抗没有作用。进而建立3T3-L1脂肪细胞与THP-1细胞共培养体系,观察到共培养体系中,LPS/PA（游离脂肪酸）活化的THP-1细胞能够诱导3T3-L1脂肪细胞发生胰岛素抵抗,而Astilbin与LPS/PA同时处理THP-1细胞,能够改善3T3-L1脂肪细胞的胰岛素抵抗,增加葡萄糖摄取,增强AKT磷酸化水平。上述结果说明,Astilbin改善代谢综合征的作用靶细胞很可能是巨噬细胞,而非直接作用于脂肪细胞,即Astilbin通过干预巨噬细胞介导的代谢性炎症进而改善脂肪细胞的胰岛素抵抗。后续,我们深入研究Astilbin调控巨噬细胞炎症的机制。MTT和流式细胞术检测显示,Astilbin对静息与活化的巨噬细胞都没有毒性作用,即使高剂量下也不会诱导凋亡。随后我们建立了 LPS/PA诱导的巨噬细胞NLRP3炎性小体活化模型,模拟代谢综合征小鼠体内的代谢性炎症状态。Astilbin能剂量依赖性抑制NLRP3炎症小体IL-1β和IL-18的产生以及caspase-1蛋白的活化,即Astilbin能够显著干预游离脂肪酸诱导的巨噬细胞NLRP3炎症小体。并且,体内实验的结果也显示,在astilbin的作用下,胰岛素抵抗的ob/ob鼠附睾脂肪组织中caspase-1的酶活和活化形式的蛋白表达都显著下降。上述实验表明,Astilbin能够在体内体外抑制游离脂肪酸诱导的巨噬细胞NLRP3炎症小体的活化。进一步研究显示,Astilbin不影响巨噬细胞内ROS生成和线粒体膜电位的坍塌,Astilbin能特异性地降低MAPK家族蛋白P38、Erk和JNK的磷酸化,对STAT1和p65的磷酸化影响不大。Erk抑制剂U 0126和JNK抑制剂SP 600125可显著降低细胞培养液中IL-1β的表达水平,并且Erk抑制剂0126比JNK抑制剂SP 600125的效率更高。上述结果表明,Astilbin通过Erk/JNK信号通路抑制巨噬细胞NLRP3炎症小体的活化。并且,对巨噬细胞的代谢状态研究显示,Astilbin抑制活化巨噬细胞中的乳酸产生,抑制活化巨噬细胞HIF-1α和IRG1的蛋白表达。说明Astilbin可以抑制巨噬细胞的糖酵解过程,阻止巨噬细胞NLRP3炎症小体的活化,使巨噬细胞倾向于一种静息状态,缓解炎症,进而改善胰岛素抵抗。综上所述,ob/ob鼠体内的代谢性炎症加重了胰岛素抵抗。Astilbin可以抑制炎症因子的释放和巨噬细胞的浸润,抑制活化巨噬细胞的Erk/JNK信号,并且降低活化巨噬细胞的糖酵解水平,阻止NLRP3炎症小体的活化,缓解代谢性炎症,进而改善胰岛素抵抗。我们的工作首次明确Astilbin在代谢综合征中的作用及其靶细胞,为代谢综合征的炎症干预提供了新的依据。但本课题也存在不足之处,Astilbin在巨噬细胞中的直接作用靶点尚不明确,Astilbin抑制巨噬细胞活化的分子机制有待进一步深入。