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目的:越来越多的研究表明,在高脂喂养诱导的肥胖小鼠体内移植来自正常小鼠的脂肪组织可以改善肥胖小鼠全身的能量代谢以及葡萄糖代谢。在肥胖和二型糖尿病人群中,脂肪组织巨噬细胞（ATMs）与葡萄糖稳态和胰岛素抵抗紧密相关。巨噬细胞主要分为两种亚型,M1经典活化型巨噬细胞和M2选择活化型巨噬细胞,M1型巨噬细胞与M2型巨噬细胞的比例将决定葡萄糖代谢和胰岛素敏感性。当M1型巨噬细胞比例升高时,会导致促炎细胞因子的分泌,从而降低胰岛素敏感性;反之,当M2巨噬细胞比例升高时,会导致抗炎细胞因子的分泌,从而提高胰岛素敏感性。然而,目前还没有研究证明脂肪组织的自体移植可以改变巨噬细胞极性从而改善全身的葡萄糖代谢。该尝试借助本实验室自主开发的拥有特定波长的光照仪器,通过光照激活从高脂饮食（high-fat-diet,HFD）喂养诱导肥胖小鼠体内分离出来的皮下白色脂肪组织（subcutaneous white adipose tissue,sWAT）,探讨脂肪组织的自体移植对巨噬细胞极性、葡萄糖代谢和胰岛素敏感性等方面的影响改变巨噬细胞极性;同时探讨脂肪组织经特定波长光照处理过后再自体移植对巨噬细胞极性、葡萄糖代谢和胰岛素敏感性等方面的影响。方法:1.高脂饮食诱导肥胖小鼠的喂养:高脂高糖饲料连续喂养周龄为8周的雄性C57BL/6J小鼠至22周龄（连续喂养14周）,将小鼠随机分为三组,每组6只,分别为光照处理组（记作light-treated组）、对照组（记作control组）和假手术组（记作sham组）,同时定期监测并记录血糖和体重。2.小鼠脂肪组织的分离、光照处理以及自体移植:分离三组小鼠俯卧位左侧腹股沟sWAT约120mg,将其剪成1-2mm小碎块备用。将光照处理组小鼠的脂肪组织碎块放入有Hank’s平衡盐溶液（HBSS）的无菌注射器中,然后将注射器放置在光照仪器中光照60分钟,取出,将光照后的脂肪组织碎块移植到小鼠仰卧位左侧的附睾脂肪组织深层褶皱之中,缝合。该光照设备（HarmonyRegena）,设置条件:集成三种不同波长的单色光,包括575-595 nm（5-20 mW）,630-635 nm或660-670 nm（10-100 mW）,和/或510-540 nm（10-60 mW）的单色光。对照组小鼠的脂肪组织不经光照处理,直接移植到小鼠仰卧位左侧的附睾脂肪组织深层褶皱之中,缝合;假手术组只分离小鼠腹股沟sWAT,不进行光照处理和自体移植。3.糖耐量实验（GTT）:将光照处理组、对照组和假手术组小鼠禁食12小时后,腹腔注射葡萄糖溶液（2g/kg）,于0分钟、30分钟、60分钟、90分钟以及120分钟尾静脉采血,使用自动血糖仪检测血糖值;胰岛素耐量试验（ITT）:将光照处理组、对照组和假手术组小鼠禁食4小时后,腹腔注射胰岛素溶液（0.75 IU/kg）,于0分钟、30分钟、60分钟、90分钟以及120分钟尾静脉采血,使用自动血糖仪检测血糖值。4.小动物PET/CT成像:小鼠腹腔注射1%戊巴比妥钠（5 mL/kg）进行麻醉,尾静脉注射100-200 uCi 18F-FDG,将小鼠固定在PET/CT仪上,注射18F-FDG 30分钟获得PET/CT图像（80kV;500 uA;1.5-mm slice thickness;10 min per bed position）。5.血浆中胰岛素含量的检测:将光照处理组、对照组和假手术组小鼠禁食4小时后,腹腔注射葡萄糖溶液（3mg/kg）,于0分钟、2.5分钟、5分钟、15分钟尾静脉采血,加入抗凝剂,4℃,10000r/min离心10分钟获得血浆,使用ELISA试剂盒检测血浆中胰岛素的含量;血浆中脂联素、TNF-α、IL-10和IL-1β等细胞因子含量的检测:小鼠腹腔注射1%戊巴比妥钠（5 mL/kg）进行麻醉,心脏取血,加入抗凝剂,4℃,10000r/min离心10分钟获得血浆,使用ELISA试剂盒检测血浆中脂联素、TNF-α、IL-10和IL-1β等细胞因子的含量。6.血清中血脂含量的测定:小鼠腹腔注射1%戊巴比妥钠（5 mL/kg）进行麻醉,心脏取血,静置30分钟后,4℃,10000r/min离心10分钟获得血清,测定血清中甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）、低密度脂蛋白（LDL）、高密度脂蛋白（HDL）和糖化血红蛋白（HbA1c）等的含量。7.实时荧光定量PCR（RT-PCR）:手术28天后,收集光照处理组、对照组和假手术组小鼠的小鼠仰卧位左侧附睾脂肪组织和小鼠仰卧位右侧附睾脂肪组织,使用TRIzol试剂盒提取RNA,将其逆转录为cDNA后,检测M1型巨噬细胞标志物转化生长因子-α（TNF-α）、单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）、白细胞介素-6（IL-6）和CD11c等的表达以及M2型巨噬细胞标志物CD206、转化生长因子-β1（TGF-β1）、纤维蛋白1（Fn1）和白细胞介素-10（IL-10）等的表达。8.组织学检查:手术28天后,分离假手术组,对照组和光照处理组小鼠两侧的附睾脂肪组织。将所有的脂肪组织分为三份,一份放在包埋盒中用4%多聚甲醛中固定24小时,用于免疫组织化学检测;一份使用液氮速冻,冻存于-80℃冰箱中,随后用于实时荧光定量RT-PCR实验;一份用OCT包埋剂包埋,制成冰冻切片,用于免疫荧光蛋白检测。9.血管内皮生长因子-A（VEGF-A）蛋白含量的检测:收集光照处理组、对照组和假手术组小鼠的移植侧附睾脂肪组织和未移植侧附睾脂肪组织,用1×PBS溶液冲洗干净,将其置于液氮中研磨后,放置在1×PBS溶液中-20℃保存过夜,使用ELISA试剂盒检测脂肪组织中VEGF-A的蛋白含量。10.数据分析:数据以Mean±SEM表示。采用t检验分析两组间差异的显著性。三组间的比较采用双向方差分析,然后用Sheff’s检验来评估任意两组之间的差异。P<0.05为差异有统计学意义。结果:1.移植光照处理sWAT可降低高脂诱导小鼠的血糖水平。2.经过光照处理,脂肪细胞的体积明显减小,移植光照处理sWAT小鼠体重明显减轻。3.ELISA试剂盒检测显示,光照处理可显著升高脂肪组织中VEGF和IL-10的含量,同时降低TNF-α和IL-1β的含量。4.实时荧光定量PCR实验显示,经过光照处理后,脂肪组织中抗炎M2型巨噬细胞标志物CD206、TGF-β1、Fn1和IL-10等的表达明显升高,致炎M1型巨噬细胞标志物TNF-α、MCP-1、IL-β1和CD11c等的表达明显降低。5.免疫荧光染色实验显示,光照处理使脂肪组织TNF-α的表达明显降低,IL-10的表达明显升高。6.小动物PET/CT扫描实验表明,移植光照处理sWAT小鼠心脏的基础葡萄糖摄取明显升高。结论:1.光照处理及自体脂肪移植可使小鼠脂肪细胞体积减小,体重减轻。2.光照处理能够改变高脂小鼠脂肪组织巨噬细胞极性,使其从M1型巨噬细胞转化为M2型巨噬细胞,增加抗炎细胞因子的分泌,降低促炎细胞因子的生成,提高胰岛素敏感性,显著降低血糖水平,从而明显改善小鼠葡萄糖稳态。3.移植光照处理脂肪组织提高高脂小鼠心脏对葡萄糖的摄取。