医学进展
2015年12月号
医学进展

巨噬细胞IRF5缺陷有益代谢平衡

作者:马驰

内脏脂肪组织堆积提高炎症水平,增加代谢病发生风险,但目前对控制内脏脂肪病态扩张的分子机制知之甚少。近日一项研究表明,干扰素调节因子5(interferon regulatory factor 5,IRF5)在脂肪组织的巨噬细胞极化和肥胖的代谢异常方面发挥关键作用,抑制IRF5可以促进肥胖中的代谢平衡。

研究者分别用 正常饮食(normal chow diet,NCD)或高脂饮食(high-fat diet,HFD)饲养C57BL/6小鼠12周后,HFD组内脏脂肪组织的IRF5基因表达比腹股沟脂肪组织高,附睾白色脂肪组织 (epididymal white adipose tissue,epiWAT)的IRF5基因表达随HFD时间延长逐步增加,最后超过NCD组,提示IRF5可能促进了内脏脂肪垫形成。epiWAT分析 显示,IFR5信使RNA在F4/80+巨噬细胞中表达显著。

随后再用NCD或HFD饲养IRF5基因敲除(knock outKO) 小鼠与野生型(wide type,WT)小鼠12周,NCD饲养的两种小鼠均未见体重差异。和WT小鼠相比,HFD饲养的KO小鼠腹股沟脂肪增加显著,内脏脂肪的胶原沉积明显, 脂肪细胞大小受限,epiWAT巨噬细胞表面与2型免疫反应有关的M2型抗原CD206表达丰富。巨噬细胞特异性IRF5基因删除(MacKO)小鼠饲养 HFD后效果类似。

接着,研究者在WT小鼠、KO小鼠和MacKO小鼠中比较了葡萄糖稳态和胰岛素耐受情况。三种小鼠的空腹血糖水平一致,但KO小鼠和MacKO小鼠的空腹胰岛素水平更高,葡萄糖耐受性更好。MacKO小鼠比WT小鼠的胰岛素敏感性更高。

进一步的病例研究显示,巨噬细胞的确是IRF5表达的主要细胞来源,病态肥胖个体内脏脂肪的IRF5表达水平更高,IRF5信使RNA水平随肥胖加重而升高。IRF5表达与脂体重百分比、内脏脂肪量和胰岛素抵抗指数正相关,与葡萄糖处置率负相关。

为确定与IRF5表达相关的基因,研究者分析了21例病态肥胖个体内脏脂肪CD14+细胞的全基因组转录谱,发现转化生长因子β1的转录可能直接受IRF5抑制。

总的来说,该 研究显示了炎症过程与细胞外基质沉积联系紧密,内脏脂肪和皮下脂肪的脂肪细胞大小对代谢平衡能产生不同影响。巨噬细胞对脂肪组织的功能至关重要,调节 IRF5表达或许可决定2型糖尿病这样的免疫代谢疾病(immunometabolic disease)中的巨噬细胞反应是适应性的还是病理性的。(作者:马驰)

参考文献:Nature Medicine 2015;21:610-621

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