肥胖症作为一种能量代谢性疾病,已成为世界范围内的健康问题,严重危害人类身心健康,是导致糖尿病、动脉粥样硬化等相关疾病的主要病理生理基础。目前对肥胖的早期发病机制还不明确,往往是血脂代谢异常、糖代谢失衡以及脂肪细胞分化异常等多种危险因素并存,共同影响着肥胖的发生发展。肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor, TNF-α）是一种多效性细胞因子,介导广泛的生物学效应,其功能失调可参与肿瘤、炎症等疾病的发生与发展。近年研究表明,TNF-α在肥胖发生过程中起着非常重要的作用,可以通过影响体内糖代谢、脂代谢及脂肪细胞分化转录因子的表达参与机体的脂肪代谢和机体能量平衡,对肥胖起负性调节的作用。目前对肥胖发病机制的研究重点已从单基因向多基因方向发展。本实验室成功建立了双基因突变(Lepr^db/db/TNF-α^-/-, OT)小鼠模型,对该小鼠的生物学特征、发生肥胖的生理特点以及分子机制进行了研究。本论文主要研究了TNF-α缺失之后,对Lepr^db/db小鼠血脂、血糖和血清胰岛素的变化;脂肪、肝脏和主动脉根部的病理形态学改变;以及脂肪组织中Wnt/β-catenin信号通路相关基因和蛋白表达的变化,并分析了上述变化与肥胖发生发展的关系。旨在揭示TNF-α在肥胖发生早期的作用,并初步探讨其作用机理,为进一步的深入研究奠定基础。本实验的结果显示:1.蛋白表达变化特征:TNF-α缺失之后,Lepr^db/db小鼠脂肪组织中IL-6的蛋白表达水平在3周龄时显著下调（P<0.05）;在6周、9周龄时明显上调（P<0.01）。另外,Lepr^db/db小鼠脂肪组织中IL-6蛋白的表达在6周龄时急剧下降。TNF-α缺失之后,Lepr^db/db小鼠脂肪组织中Adiponectin的蛋白表达水平在3周和9周龄时明显上调（P<0.01）。2.基因表达变化特征:TNF-α缺失之后,Lepr^db/db小鼠脂肪组织中Wnt/β-catenin信号通路相关基因的表达均受到较大影响。在6周和9周龄时,OT和TNF-α^-/-小鼠各年龄段的Wnt10b、IL-6、β-catenin的mRNA表达水平较Lepr^db/db小鼠均下调。6周龄时,与Lepr^db/db小鼠相比,OT小鼠的C/EBPβ、PPARγ2和C/EBPα的mRNA表达水平均显著上调（P<0.01）。与Lepr^db/db小鼠相比,OT小鼠的LPL和Adiponectin mRNA表达水平在各年龄段均明显上调,且在6周龄时有极显著差异（P<0.01）。在6周和9周龄时, OT小鼠的FAS mRNA表达水平较Lepr^db/db小鼠显著上调（P<0.05）。较Lepr^db/db小鼠,OT小鼠的ACC1 mRNA表达水平在6周龄时明显上调（P<0.05）,在9周龄时显著下调（P<0.01）。在各年龄段,TNF-α^-/-小鼠的LPL和FAS mRNA表达水平均低于其他两种基因型小鼠。在9周龄时,TNF-α^-/-小鼠的Adiponectin和ACC1 mRNA表达水平较其他两种基因型小鼠显著下调（P<0.01）。3.血脂生化指标检测:与野生型（wildtype, WT）小鼠相比,其他三种基因型小鼠的TC水平在6、9周龄的时候出现明显升高,且有显著性差异（P<0.05）;各年龄段的其他三种基因型小鼠的TG水平较WT小鼠,相差不大,且无显著性差异;其他三种基因型小鼠的LDL-C水平较WT小鼠,在3周和6周时相差不大,9周时有较为显著的升高（P<0.05）;除OT小鼠在9周龄外,与WT小鼠相比,其他三种基因型小鼠的HDL-C水平亦无显著性差异;在9周龄时期,OT小鼠的TC、TG、LDL-C、HDL-C较Lepr^db/db小鼠,出现显著性差异（P<0.05）。4.血糖及血清胰岛素检测:在3、6周龄时期,Lepr^db/db和OT小鼠的血糖水平较T小鼠,有显著性升高（P<0.05）,且OT小鼠的血糖较Lepr^db/db小鼠也有显著性升高（P<0.05）;与血糖水平相对应,Lepr^db/db、OT小鼠均表现出高胰岛素血症,且Lepr^db/db小鼠具有更高的胰岛素水平（P<0.01）。5.病理形态检测:1)与TNF-α^-/-小鼠和WT小鼠相比,Lepr^db/db小鼠腹股沟处脂肪细胞从3周龄开始,已经明显增大,且随年龄增长而增大。TNF-α缺失之后,Lepr^db/db小鼠在3周龄时,脂肪细胞数目略见增多,6周和9周龄脂肪细胞大小变化不大。2)Lepr^db/db小鼠肝细胞从6周龄时,表现出明显的脂肪变性,胞浆内出现油红O染色阳性区（即脂肪滴）,且肝脏中的脂质沉积随年龄增长逐步加重;TNF-α缺失之后,Lepr^db/db小鼠在3周龄时就开始表现明显的脂肪变性;TNF-α^-/-小鼠和WT小鼠的肝脏无明显变化,肝细胞中未观察到油红O染色阳性区。3)光镜检测发现四种基因型小鼠的主动脉根部在各年龄点均无明显的脂质沉积,未发现动脉粥样硬化病变区域。以上结果显示,TNF-α在小鼠肥胖的早期发生发展中发挥重要作用。TNF-α可通过激活Wnt/β-catenin信号通路,调控其下游的转录因子和生脂因子的表达,它们之间相互作用、相互影响,从而共同控制了肥胖的发生、发展。上述几方面的结果及分析,将有助于进一步深入了解TNF-α在肥胖症中的具体作用机制。