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非酒精性脂肪肝(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)是世界范围内最常见的慢性肝病。临床上,NAFLD患者往往同时有代谢综合征的组分,如肥胖、2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)、高脂血症和高血压。在这些共病中,T2DM是NAFLD最重要的危险因素,也是晚期肝纤维化和死亡率等不良临床结果的最重要临床预测因素。流行病学研究发现,在T2DM患者中,NAFLD的患病率可高达70%,糖尿病不仅可伴发NAFLD,还可以使NAFLD病情恶化。因此,深入了解肝脏脂代谢异常与T2DM的关系,有助于我们重新认识T2DM的发病机制,为制定新的T2DM预防措施提供依据。胰高糖素样多肽-1(glueagons-likepeptide-1,GLP-1)是一种内源性肠促胰岛素激素,主要由肠道L细胞分泌,天然GLP-1的在体内会被二肽基肽酶-4(dipeptidyl peptidase-4,DPP-4)很快降解,它在体内的半衰期只有大约2 min。利拉鲁肽是一种GLP-1类似物,它与人GLP-1序列具有97%同源性,利拉鲁肽较天然GLP-1对DPP-4具有更高的酶稳定性,因此它的血浆半衰期更长。研究表明GLP-1改善肝脏脂肪变性,并不单纯依赖于减轻体重。近期研究显示,利拉鲁肽还可以减少糖尿病合并NAFLD人群肝脏内的脂肪沉积。但利拉鲁肽改善NAFLD的机制尚不明确。腺苷酸环化酶3(adenylate cyclase 3,ADCY3)能催化ATP环化成c AMP,并在很大程度上决定了细胞内c AMP的水平。GLP-1约有70%的生物功能是通过c AMP信号途径发挥作用的。在此基础上,我们前期临床研究发现利拉鲁肽可增加初诊肥胖及非肥胖糖尿病患者血清ADCY3表达,血清ADCY 3水平与胰岛素抵抗指数(homeostasis model assessment of insulin resistance,HOMA-IR)呈负相关。但动物研究发现,除降低血糖外利拉鲁肽还能减轻肥胖小鼠肝脏非酒精性脂肪病变,增加小鼠肝脏ADCY 3的表达,ADCY 3表达水平与体重、HOMA-IR及肝脏脂肪沉积面积呈负相关,利拉鲁肽能上调肝脏ADCY 3/c AMP/PKA代谢通路。因此,利拉鲁肽可通过ADCY3/c AMP/PKA代谢通路改善肝脏脂质代谢,但其调节的下游因子尚未明确。NAFLD的主要病理特征是肝脏脂质堆积,伴有肝脏脂肪变性。肝X受体(liver X receptor,LXR)参与控制胆固醇体内平衡和脂肪生成的主要代谢途径。LXR-α与维甲酸X受体(retinoid X receptor,RXR)形成异二聚体,参与调节肝脏脂质和胆固醇的稳态,并与甾醇调节元件结合蛋白-1c(sterol regulatory element-binding protein-1c,SREBP-1c)启动子上的顺式元件结合,导致转录激活调节肝脏脂肪的生成。同时在目前的研究中发现胰高血糖素/环腺苷酸的介质PKA通过调节SREBP-1c表达的显性激活因子LXR的活性来抑制SREBP-1c。因此我们推测GLP-1通过增加ADCY 3表达进而上调PKA活性使LXR/RXR-SREBP-1c脂代谢通路的发生改变而发挥改善肝脏脂肪变性作用。第一部分利拉鲁肽对HFD诱导的2型糖尿病合并NAFLD小鼠脂代谢的影响目的:观察GLP-1类似物利拉鲁肽对HFD诱导的2型糖尿病合并NAFLD小鼠脂代谢的影响。方法:选取雄性C57BL/6J小鼠。将C57BL/6J小鼠随机分为正常饮食(NC)组和高糖高脂饮食(high-sucrose-high-fat diet,HFD)组,每组12只。两组分别喂以小鼠维持饲料(5%脂肪)或D12492(60%脂肪,20%蔗糖)的啮齿动物饲料。两组小鼠的体重(Body weight,BW)及空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)(鼠尾静脉)每周均进行观察和记录。10周时,当FBG≥13.9mmol/L,行肝脏MRI检查明确T2DM合并NAFLD建模成功。成模后,HFD组和NC组分别随机分为2个亚组(每组6只):NC皮下注射生理盐水组(N+S)、NC皮下注射利拉鲁肽组(N+L)、HFD皮下注射生理盐水组(O+S)、HFD皮下注射利拉鲁肽组(O+L)。N+L及O+L组利拉鲁肽使用剂量按照200μg/kg,皮下注射,每日一次,N+S及N+L组给予等量生理盐水作为对照,共干预10周。每周测量体重和尾静脉随机血糖。干预结束后摘取眼球采内眦静脉血,迅速取出肝脏行HE染色、Masson染色、油红O染色、电镜及肝组织甘油三脂测定,同时实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,RT q PCR)和蛋白免疫印迹法(Western blot,WB)技术分别检测肝组织α-SMA mRNA和α-SMA蛋白的表达水平。静脉血离心取上清液检测血清胰岛素、血脂、ALT和AST水平。HOMA-IR评估胰岛素抵抗。结果:1.干预前HFD组与NC组小鼠的生理、影像学和组织学评价:HFD组的体重明显高于NC组(p0.05)。4.不同浓度利拉鲁肽对脂肪变性的Hep G2细胞内TG含量的影响:与正常对照组比较,模型组Hep G2细胞、100 nmol/L和200 nmol/L浓度利拉鲁肽处理组TG含量增加;100 nmol/L和200 nmol/L浓度利拉鲁肽组与模型组比较,TG含量都有所下降,其中,100 nmol/L利拉鲁肽组相对于模型组TG含量下降更加明显。对利拉鲁肽浓度与细胞内TG含量做spearman等级相关分析显示:细胞TG含量对利拉鲁肽浓度无相关(p>0.05)。5.通过siRNA技术降低hep G2细胞中ADCY 3的基因表达水平后ADCY 3、PKA、LXR-α、RXR、SREBP-1c的蛋白表达情况:Western blot结果显示siRNA组ADCY 3、PKA蛋白明显下调,LXR-α、RXR蛋白明显上调。结论:利拉鲁肽可以上调T2DM并NAFLD小鼠肝脏ADCY 3/PKA表达,下调LXR-α、RXR和SREBP-1c表达。利拉鲁肽可以上调脂肪变性的Hep G2细胞ADCY 3/PKA表达,下调LXR-α、RXR和SREBP-1c表达。沉默ADCY3后发现PKA表达下降,LXR、RXR表达提高,提示ADCY 3对LXR-α/RXR有负调控作用。利拉鲁肽很可能通过ADCY 3/PKA调控LXR-α、RXR和SREBP-1c的表达而起到减轻NAFLD的作用。