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棕色脂肪组织及其与多囊卵巢综合征相关性研究新进展

更新时间:2009-03-28

多囊卵巢综合征(polycystic ovarian syndrome,PCOS)以代谢障碍、多囊样卵巢、雄性化为主要特点。其涉病范围广,除导致不孕症外,常造成糖、脂及蛋白质代谢异常,进而引发高胰岛素血症、高脂血症、心脑血管疾患等远期并发症[1],降低了患者的生活质量。近年来有学者认为PCOS患者代谢障碍与体内脂肪组织功能紊乱密切相关[2]。人体内主要存在两种脂肪,白色脂肪组织(white adipose tissue,WAT)以贮存三酰甘油的形式储存能量,后由棕色脂肪组织(brown adipose tissue,BAT)以三磷酸腺苷(ATP)的形式释放。一系列动物实验已证实,外源性BAT移植对PCOS临床表现有良好的改善作用[3]。本文通过对BAT及其与PCOS的相关性进行综述,为BAT运用于PCOS诊治提供新思路。

1 BAT概述

1.1 BAT来源与分布 BAT与肌细胞具有相同的起源,由轴旁中胚层前体细胞在不同转录因子作用下调控而成,过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)、核受体抑制因子NCoR和SMRT、p300等细胞因子在BAT分化中具有重要作用[4]。既往认为BAT仅见于新生儿时期,后随着正电子发射计算机断层显像(PET-CT)的应用,在成人锁骨上区、纵隔、脊柱旁、腋窝、颈部和上腹部等处也发现大量BAT聚集。此外,部分学者认为骨骼肌中含有少量的棕色脂肪前体细胞,解偶联蛋白1(UCP1)含量较BAT低,被称为米色脂肪[5]。目前对于米色脂肪起源及分化仍具有很大争议,有待于进一步探索。

1.2 BAT生理功能 BAT内富含“多室”小脂滴及大量多嵴线粒体,线粒体膜上存在UCP1可催化质子进入,降低原有梯度差,使ATP解偶联,影响呼吸作用,以热能的形式释放机体贮存的ATP[6],同时BAT分泌三碘甲状腺原氨酸(T3)、胰岛素样生长因子1(IGF-1)、白细胞介素6(IL-6)和成纤维细胞生长因子21(FGF21),加速线粒体氧化,消耗蓄积脂肪,参与糖脂代谢,对减重、减轻胰岛素抵抗(IR)、降低血脂作用明显。

对于k>1时,定义 ≤ i ≤ k,j∈   },则是由上述的点集合所组成的点导出子图,由定义可知≅An-1,k-1.特殊地,当i=k时,将简写成同理,若集合I⊆     ,|I|≥2,定义 ≤ i ≤ k},图是由上述集合中的点组成的点导出子图.   

1.3 BAT活化过程影响因素 BAT功能受多重因素的影响,包括温度、年龄、性别、体质量指数(BMI)和药物等。其中,冷刺激是激活BAT的重要途径。Huang等[7]研究发现,温度越低BAT检出率越高。寒冷刺激成熟BAT细胞前体增殖分化,增加产热,并诱导骨骼肌质子泄露和颤抖强度[8],受刺激的BAT细胞将三酰甘油转至胞内,迅速清除血浆内三酰甘油,降低血清中血脂水平。

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2 BAT与PCOS关系

PCOS属育龄期女性常见病,诸多PCOS患者出现类似代谢综合征的腹部肥胖及高血压、高血糖、高血脂等表现,均提示脂肪组织功能异常,其中BAT障碍所致的代谢失常占主导。随着BAT在代谢方面研究的不断深入,其与PCOS关系的研究受到高度关注。

近年来研究发现,CD4+CD25+T细胞是一种新型的具有免疫负性调节作用的T细胞亚群[14],能够抑制T细胞对外源与自身抗体的免疫反应,在预防自身免疫性疾病和维持外周免疫耐受中起重要作用。肝脏是一个重要的免疫器官,CD4+CD25+T细胞与慢性肝病的关系已引起人们的关注[15-17]。Ma等[18]通过对伴有NAFLD的肥胖小鼠进行Tregs在肝脏组织中研究,发现其比例未发生明显改变,但是数量有所下降。提示CD4+CD25+T细胞明确参与了肝脏的免疫调节,NAFLD与外周血CD4+CD25+T细胞水平有一定的关系。

BAT改善IR症状受血清胰岛素水平的影响,相关机制尚未阐明。研究发现部分PCOS患者缺乏对胰岛素敏感的葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)、胰岛素受体数目少、胰岛素敏感性下降,在对WAT与BAT在葡萄糖代谢过程相关基因表达的研究中发现,GLUT4亚型是两者的唯一差异[13],推测BAT表达特异性GLUT4亚型对IR改善起重要作用。通过口服二甲双胍可提高PCOS患者GLUT4合成,为IR的治疗提供新思路[14]

随着对BAT功能研究的深入,部分学者认为BAT可特异性分泌FGF21,依赖跨膜蛋白βKlotho转运后,与成纤维细胞生长因子受体(FGFR)R1-R4[9]结合,调节葡萄糖代谢,增强脂肪细胞对葡萄糖摄取能力,降低血糖及抑制胰高血糖素分泌[10],减轻IR。在1型糖尿病小鼠皮下移植BAT,IGF水平升高,IR症状相应改善 [11]。少部分研究则证实IR的形成与PCOS存在的慢性低度炎症有关,其中炎性因子IL-6属关键因子。将IL-6基因剔除的小鼠BAT移植到高脂肪同龄小鼠体内,代谢未发生改变[12]

BAT是参与脂代谢的主要组织。Matsushita等[21]利用寒冷激活受试者BAT活性,发现检出阳性者具有更低的脂肪含量,腹部脂肪面积较少,胆固醇及低密度脂蛋白水平相对较低。对比暴露于温暖(22℃)与寒冷(4℃)条件下24 h的相同大鼠BAT活性与处理富含三酰甘油的脂蛋白(TPR)能力,BAT活性强的大鼠处理TPR能力明显增强[22]。故而推测BAT在三酰甘油代谢中起作用,相关机制尚未明晰。大部分学者认为TPR与BAT表面受体(CD36)结合后被脂肪酸结合蛋白3(FABP3)携带进入线粒体,以三酰甘油的形式贮存于脂肪细胞中,BAT活化脂肪酸基团的脂蛋白脂酶(lipoprotein lipase,LPL)在三酰甘油降解为甘油和游离脂肪酸(FFA)过程中起限速酶作用,随着BAT活性的增加,三酰甘油转化为FFA,促进细胞核内BAT特异性表达UCP1基因、过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅助激活因子(PGC-1α)基因、Ⅱ型脱碘酶(Dio-2)基因表达[23],其内大量的线粒体介导UCP1及PPARγ的辅助激活因子PGC-1α调控线粒体内ATP合成,以热量的形式释放。Vijgen等[24]采用 PET-CT技术对 BMI、体脂率(body fat percentage,BF%)不同受检者BAT活性进行检测,发现随着BMI、BF%升高,BAT活性下降。

BAT活性受性激素差异的影响,不同性别之间表现各异。采用18F-FDG PET-CT追踪3 575例受检者BAT活性在不同性别中的差异表达,女性受检者阳性率高于男性(0.9%vs.0.5%,P<0.01)[15],而在非绝经期与绝经期女性的比较中,前者BAT活性明显高于后者[16]。该差异的产生可能与BAT调节过程中UCP1基因的转录受性激素调控有关。比较雌雄鼠BAT功能发现,雌鼠对去甲肾上腺素反应更明显,UCP1表达上调,BAT活性增强,产热增加。将成熟的BAT组织用睾酮(T)培养后,UCP1表达受抑制,并呈剂量依赖性。由此认为,雄激素对UCP1表达具有抑制作用[17]。最新研究发现,BAT中马达蛋白(KIF5B)表达可能对BAT调节起作用。采用蛋白质印迹(Western blotting)检测高脂饮食的雌雄小鼠中KIF5B表达,雌鼠KIF5B水平较高,BAT活性强,消耗能量多[18]

2.3 BAT与脂代谢障碍 脂代谢障碍是PCOS重要诊断指标之一,对机体产生不良影响。一方面,脂代谢障碍引发的肥胖影响性激素分泌,使窦卵泡生长停滞,直接或间接影响卵巢功能,抑制排卵;另一方面,血脂的持续增高增加了PCOS患者罹患心脑血管疾病的风险[19]。目前,PCOS已成为绝经期女性冠状动脉钙化的独立危险因素[20]

2.1 BAT与IR IR是PCOS的主要病理表现,临床发病率高,约占PCOS患者总数的85%,而在肥胖型PCOS患者中高达95%。大量研究已证实IR与PCOS远期并发症互为因果。IR所导致的外周血胰岛素水平升高,刺激黄体生成激素(LH)分泌,促进卵泡膜细胞增生,雄激素合成增加;同时释放IGFs诱导细胞色素P450 c17羟化酶作用于卵泡膜细胞,协同LH进一步促进雄激素的合成和分泌。升高的雄激素反作用于脂肪细胞加重IR,造成代谢障碍。

Yuan等[3]用双氢睾酮(DHEA)诱导PCOS大鼠模型中BAT活性下降,LH与卵泡刺激素(FSH)比值增大;行外源性移植BAT后,血清LH及睾酮水平明显下降,逆转无排卵,受孕率提高。由此证实BAT参与PCOS患者HA的形成,并发挥重要作用。

2.2 BAT与高雄激素血症(HA) HA是PCOS重要内分泌特征,卵巢局部雄激素水平过高,抑制卵泡生长,导致排卵障碍;HA多合并IR,并有多毛、痤疮、脱发等表现,严重危害患者身心健康。降低PCOS患者高雄激素水平在PCOS治疗中突显了重要地位。

使用SPSS 17.0软件对数据进行统计,计量数据使用表示。组间差异比较采用单因素方差分析,两两比较方差齐时采用LSD检验法,方差不齐时采用Dunnett’s T3进行两两比较。

3 以BAT为靶点的PCOS治疗及展望

基于BAT与PCOS相关作用机制的探讨,众学者开发出两种途径用于BAT对PCOS的治疗[25]。其一通过外源性BAT移植;其二借助药物或生长因子激活内源性BAT。上述方法或将成为未来治疗PCOS的新策略。

3.1 棕色脂肪移植 向PCOS模型大鼠移植外源性BAT,相比于假手术或肌移植组PCOS大鼠,显著调整月经周期,恢复胰岛素敏感性,降低雄激素水平,逆转无排卵,生育力提高[26]。BAT移植虽在动物实验中取得了显著成效,为PCOS治疗提供了新思路,但患者接受程度低、不良反应不详等问题亟待解决。

3.2 鸢尾素(Irisin)因子补充 Boström等[27]发现肌肉因子Irisin由Ⅲ型纤连蛋白组件包含蛋白5(FNDC5)基因的产物蛋白水解释放入血后,激活PPARγ的辅助激活因子PGC-1α,使UCP1表达上调,促进了WAT棕色化。将Irisin注入糖尿病小鼠模型中观察到Irisin可以增加能量消耗、改善小鼠糖耐量及降低空腹血糖,运动可以刺激肌肉组织分泌Irisin,进而改善机体代谢及糖耐量,对于肥胖、IR和高脂血症具有保护作用[28]

3.3 药物 李娟[29]认为二甲双胍在BAT蛋白质合成中起作用。采用二甲双胍干预肥胖小鼠,提高了小鼠的糖脂代谢能力,增加了胰岛素敏感性,促进WAT棕色化。于浩[30]研究发现,长期薄荷醇干预可有效预防PCOS小鼠肥胖及糖耐量异常的发生,并认为薄荷醇能激活BAT冷敏感通道瞬时受体电位M8(TRPM8),增加钙离子内流,促进UCP1合成,促进WAT向BAT转变。Wang等[31]发现白藜芦醇(RESV)刺激AMP激活蛋白激酶(AMPK)活化,促进转录因子转录调节因子PRDM16(PRdomain-containing 16)结合,激活UCP1表达,促使具有成肌调节作用的生肌决定因子(Myf5)前体细胞向BAT分化,增加产热,减少脂肪堆积,有助于排卵。Hu等[32]用芦丁处理经脱氢表雄酮(DHEA)诱导的PCOS大鼠3周,提高了PCOS大鼠受孕率,有助于新药研发及临床指导用药。药物治疗具有方便、价廉及患者接受程度高等优势,将其应用于临床,可能为PCOS的治疗提供新靶点。

4 结语

近年来,国内外对PCOS的认识已取得较大进展,然而对其发病机制的探索仍未形成统一意见。由于PCOS具有病因复杂、涉病范围广、异质性强等特点,仍面临诊治手段有限、效果不显著等难题有待解决。BAT是机体分解脂肪的主要组织,临床上应用于代谢性疾病的治疗,取得良好疗效。大量研究发现,BAT在PCOS形成中发挥重要作用。在调节机体代谢,改善肥胖,减轻IR及HA的同时,改善PCOS炎症状态。随着对BAT与PCOS相关性研究的进一步深入,挖掘BAT在PCOS治疗中的潜在价值,并应用于临床,将会为PCOS的治疗提供广阔前景。

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参考文献

[1] Villa J,Pratley RE.Adipose tissue dysfunction in polycystic ovary syndrome[J].Curr Diab Rep,2011,11(3):179-184.

[2] Lim SS,Norman RJ,Davies MJ,et al.The effect of obesity on polycystic ovary syndrome:a systematic review and meta-analysis[J].Obes Rev,2013,14(2):95-109.

[3] Yuan X,Hu T,Zhao H,et al.Brown adipose tissue transplantation ameliorates polycystic ovary syndrome[J].Proc Natl Acad Sci U S A,2016,113(10):2708-2713.

[4] Koppen A,Kalkhoven E.Brown vs white adipocytes:the PPARgamma coregulator story[J].FEBS Lett,2010,584(15):3250-3259.

[5] Crisan M,Casteilla L,Lehr L,et al.A reservoir of brown adipocyte progenitors in human skeletal muscle[J].Stem Cells,2010,26(9):2425-2433.

[6] Wu J,Cohen P,Spiegelman BM.Adaptivethermogenesisin adipocytes:is beige the new brown?[J].Genes Dev,2013,27(3):234-250.

[7] Huang YC,Hsu CC,Wang PW,et al.Review analysis of the association between the prevalence of activated brown adipose tissue and outdoor temperature[J].The Scientific World J,2012,2012:793039.

[8] Blondin DP,Daoud A,Taylor T,et al.Four-week cold acclimation in adult humans shifts uncoupling thermogenesis from skeletal muscles to brown adipose tissue[J].J Physiol,2017,595(6):2099-2113.

[9] 陈雯,唐炜立,周智广.成纤维细胞生长因子21的糖脂代谢调节功能研究进展[J].中南医学科学杂志,2013,41(2):184-187.

[10]吕昀,柳景华.成纤维细胞生长因子21:参与代谢调节的细胞因子[J].生理科学进展,2011,42(3):234-237.

[11]Gunawardana SC,Piston DW.Reversal of type 1 diabetes in mice by brown adipose tissue transplant[J].Diabetes,2012,61(3):674-682.

[12]Stanford KI,Middelbeek RJ,Townsend KL,et al.Brown adipose tissue regulates glucose homeostasis and insulin sensitivity[J].J Clin Invest,2013,123(1):215-223.

[13]Orava J,Nuutila P,Lidell ME,et al.Different metabolic responses of human brown adipose tissue to activation by cold and insulin[J].Cell Metab,2011,14(2):272-279.

[14]Oróstica L,Rosas C,Plaza-Parrochia F,et al.Altered Steroid Metabolism and Insulin Signaling in PCOS Endometria:Impact in Tissue Function[J].Curr Pharm Des,2016,22(36):5614-5624.

[15]唐永祥,何婷婷,朱泽华,等.18F-FDG PET/CT棕色脂肪摄取的影像学特点、影响及干预因素[J].中国医药指南,2017,15(19):161-162.

[16]CypessAM,Lehman S,WilliamsG,etal.Identification and importance of brown adipose tissue in adult humans[J].N Engl J Med,2009,360(15):1509-1517.

[17]RodriguezAM,MonjoM,RocaP,etal.Oppositeactionsof testosterone and progesterone on UCP1 mRNA expression in cultured brown adipocytes[J].Cell Mol Life Sci,2002,59(10):1714-1723.

[18]崔菊,陈爱群,庞婧,等.高脂饮食影响小鼠体内能量代谢的性别差异[J].山西医科大学学报,2017,48(7):658-664.

[19]Delitala AP,Capobianco G,Delitala G,et al.Polycystic ovary syndrome,adipose tissue and metabolic syndrome[J].Arch Gynecol Obstet,2017,[Epub ahead of print].

[20]贾素红,凌莉,朱维培,等.具有多囊卵巢综合征表型绝经女性心血管疾病发病风险研究 [J].中国实用妇科与产科杂志,2016,32(9):873-876.

[21]Matsushita M,Yoneshiro T,Aita S,et al.Impact of brown adipose tissue on body fatness and glucose metabolism in healthy humans[J].Int J Obes(Lond),2014,38(6):812-817.

[22]Bartelt A,Bruns OT,Reimer R,et al.Brown adipose tissue activity controls triglyceride clearance[J].Nat Med,2011,17(2):200-205.

[23]孙慧,杨娜娜,黄雪芳,等.棕色脂肪组织特异性基因在抵抗肥胖中作用的研究[J].临床消化病杂志,2013,25(1):3-9.

[24]Vijgen GH,Bouvy ND,Teule GJ,et al.Brown adipose tissue in morbidly obese subjects[J].PLoS One,2011,6(2):e17247.

[25]Barber TM,Dimitriadis GK,Andreou A,et al.Polycystic ovary syndrome:insight into pathogenesis and a common association with insulin resistance[J].Clin Med(Lond),2015,15(Suppl 6):S72-S76.

[26]傅晓华,徐维海,裘胜春,等.棕色脂肪组织及其与多囊卵巢综合征关系的研究进展 [J].浙江大学学报(医学版),2017,46(3):315-320.

[27]Boström P,Wu J,Jedrychowski MP,et al.A PGC1-[agr]-dependent myokine that drives brown-fat-like development of white fat and thermogenesis[J].Nature,2012,481(7382):463-468.

[28]Bartelt A,Heeren J.Adipose tissue browning and metabolic health[J].Nat Rev Endocrinol,2014,10(1):24-36.

[29]李娟.C57BL/6J小鼠白色脂肪与棕色脂肪组织蛋白质组学研究[D].北京:北京协和医学院、中国医学科学院、北京协和医学院、中国医学科学院、清华大学医学部,2015.

[30]于浩.激活棕色脂肪冷敏感通道 (TRPM8)预防肥胖的机制研究[D].重庆:第三军医大学,2015.

[31]Wang S,Liang X,Yang Q,et al.Resveratrol enhances brown adipocyte formation and function by activating AMP-activated protein kinase (AMPK)α1 in mice fed high-fat diet[J].Mol Nutr Food Res,2016,61(4).doi:10.1002/mnfr.201600746.

[32]Hu T,Yuan X,Ye R,et al.Brown adipose tissue activation by rutin ameliorates polycystic ovary syndrome in rat[J].J Nutr Biochem,2017,47:21-28.

 
李子涵,李修阳,张宁,武志娟,周冠伦,李晓霞
《国际妇产科学杂志》2018年第02期文献

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