长期间歇性冷暴露干预脂肪组织代谢调控机体葡萄糖稳态

作者：周鑫; 王澜; 张晨亮; 林树; 宋治远^*

来源：第三军医大学学报, 2019, 41(11): 1044-1051.

DOI：10.16016/j.1000-5404.201901189

• 糖代谢
• 冷暴露
• 棕色脂肪
• 白色脂肪棕色化
• 转录组测序

目的通过对小鼠进行长期间歇性冷暴露,探讨冷暴露对机体葡萄糖稳态的改善作用以及对高脂饮食诱导葡萄糖稳态损害的预防作用,并分析脂肪组织在该过程中所起的调控作用。方法取24只8周龄雄性C57BL/6J小鼠均分成4组,分别为对照组(正常普通饲料+常温)、冷暴露组(正常普通饲料+4℃,2 h/d)、高脂对照组(高脂饲料+常温)、高脂+冷暴露组(高脂饲料+4℃,2 h/d)。在分组后1、8、16、22周时分别进行葡萄糖耐量和胰岛素耐量实验,22周后取小鼠肩胛处棕色脂肪和腹股沟皮下脂肪进行转录组测序。结果 22周间歇性冷暴露在不影响小鼠体质量的前提下,可以显著降低体内皮下脂肪的质量[对照组(0.338±0.024)g vs冷暴露组(0.221±0.016)g,P<0.05],显著提升棕色脂肪的质量[对照组(0.079±0.003)g vs冷暴露组(0.095±0.005)g,P<0.05],并使糖耐量水平提高25.9%(P<0.01),胰岛素敏感性提升50.4%(P<0.01),葡萄糖稳态改善的程度和冷暴露的时间呈正相关。在高脂饮食条件下,22周间歇性冷暴露显著抑制了其引发的体质量增加[高脂对照组(43.3±1.8)g vs高脂+冷暴露组(32.9±0.7)g,P<0.01]和皮下脂肪质量增加[高脂对照组(1.186±0.215)g vs高脂+冷暴露组(0.434±0.059)g,P<0.05],并使糖耐量不足改善了25.5%(P<0.01),胰岛素抵抗改善了33.9%(P<0.01)。转录组测序分析表明长期间歇性冷暴露显著激活棕色脂肪和白色脂肪的葡萄糖代谢、PI3K-Akt和胰岛素信号通路(P<0.05),但在高脂饮食条件下冷暴露对白色脂肪组织葡萄糖代谢相关通路的激活作用不明显。结论长期间歇性冷暴露可以显著改善小鼠葡萄糖稳态,并可以预防高脂饮食对葡萄糖稳态的损害,其可能是通过激活脂肪组织葡萄糖代谢、PI3K-Akt和胰岛素信号通路来发挥作用。

• 单位
  第一附属医院心血管内科; 中国人民解放军陆军军医大学; 第三军医大学