电针通过SIRT1介导的抗炎通路调节Th17/Treg平衡改善肥胖胰岛素抵抗的作用机制研究
《Diabetology & Metabolic Syndrome》:Electroacupuncture regulates Th17/Treg cell balance through SIRT1 mediated anti-inflammatory pathway to improve insulin resistance induced obesity
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时间:2025年11月16日
来源:Diabetology & Metabolic Syndrome 3.9
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本研究针对肥胖相关炎症的免疫学机制,探讨了电针(EA)通过激活沉默信息调节因子1(SIRT1)调控Th17/Treg细胞平衡改善胰岛素抵抗(IR)的新途径。研究人员通过高脂饮食(HFD)诱导肥胖大鼠模型,结合SIRT1激动剂/抑制剂干预,发现EA治疗能显著改善肥胖大鼠的体重增加、脂肪堆积和IR,其作用机制与激活SIRT1/NF-κB通路、调节Th17/Treg细胞平衡密切相关。该研究为电针治疗肥胖提供了新的免疫学依据,为临床应用奠定了理论基础。
随着生活方式的改变和饮食结构的西化,肥胖已成为席卷全球的健康危机。在中国,过去四十年间超重和肥胖人数呈现爆发式增长,给医疗卫生系统带来沉重负担。肥胖不仅仅体现在体重的增加,更是一种慢性低度炎症状态,这种炎症状态会进一步导致胰岛素抵抗(IR)、2型糖尿病等一系列代谢性疾病。其中,脂肪组织不仅是能量储存器官,更是重要的内分泌和免疫调节器官。在肥胖状态下,脂肪组织中巨噬细胞占比高达40%,它们被激活后分泌大量炎症因子,引发慢性炎症反应。特别值得注意的是,辅助性T细胞17(Th17)和调节性T细胞(Treg)的平衡在维持免疫稳态中起着关键作用,而肥胖会破坏这种平衡,导致炎症加剧和IR恶化。
沉默信息调节因子1(SIRT1)作为一种NAD+依赖的去乙酰化酶,能够通过去乙酰化核因子κB(NF-κB)的p65亚基,抑制其核转位,从而减轻炎症反应。电针(EA)作为传统针灸与现代电刺激技术的结合,在肥胖治疗中显示出良好效果,但其是否能够通过调节SIRT1来影响Th17/Treg平衡,进而改善肥胖相关炎症,尚不清楚。为此,王艳文等人发表在《Diabetology & Metabolic Syndrome》的研究,深入探讨了电针通过SIRT1介导的抗炎通路调节Th17/Treg细胞平衡改善胰岛素抵抗的作用机制。
研究人员主要运用了高脂饮食诱导的肥胖大鼠模型,通过8周的电针干预,并设置SIRT1激动剂(白藜芦醇)和抑制剂(Sirtinol)对照。关键技术方法包括:定期监测体重、空腹血糖和餐后2小时血糖;通过腹腔胰岛素耐量试验(IPITT)和腹腔葡萄糖耐量试验(IPGTT)评估胰岛素敏感性;采用HE染色观察脂肪细胞形态;运用流式细胞术检测外周血和肾周脂肪组织中Th17和Treg细胞比例;通过免疫荧光染色和Western blotting分析SIRT1和乙酰化NF-κB的表达水平。
HFD诱导的肥胖大鼠表现出胰岛素敏感性降低、Th17/Treg细胞失衡和SIRT1表达下降
与正常饮食(ND)组相比,高脂饮食(HFD)喂养8周的大鼠体重增加超过20%,成功建立肥胖模型。这些肥胖大鼠出现明显的胰岛素抵抗(IR),表现为空腹胰岛素(FINS)和HOMA-IR指数显著升高。IPITT和IPGTT测试显示肥胖大鼠血糖水平更高,曲线下面积(AUC)显著增加,表明胰岛素敏感性降低。同时,肥胖大鼠肾周脂肪重量增加,脂肪细胞体积增大。流式细胞术分析发现,肥胖大鼠外周血和肾周脂肪组织中Th17细胞增多而Treg细胞减少,出现Th17/Treg细胞失衡。更重要的是,肥胖大鼠肾周脂肪组织中SIRT1的mRNA和蛋白表达水平均显著下调。
激活SIRT1改善肥胖,增强胰岛素敏感性,恢复Th17/Treg细胞平衡
为验证SIRT1的作用,研究人员给肥胖大鼠施用SIRT1激动剂白藜芦醇(Resveratrol)。结果显示,白藜芦醇处理显著上调了肾周脂肪组织中SIRT1的表达,同时诱导了体重减轻、肾周脂肪减少和脂肪细胞体积减小。治疗8周后,白藜芦醇显著调节了肥胖大鼠的空腹血糖、FINS和HOMA-IR指数,并显著增强了胰岛素敏感性。更重要的是,白藜芦醇有效调节了肥胖大鼠外周血和肾周脂肪组织中Th17/Treg细胞失衡,减少了Th17细胞数量,增加了Treg细胞数量。这些结果支持了激活SIRT1可有效调节肥胖大鼠体重、IR和Th17/Treg细胞平衡的假设。
研究人员在中脘(CV12)、关元(CV4)、足三里(ST36)和丰隆(ST40)穴位对肥胖大鼠进行为期8周的电针治疗。结果显示,EA治疗诱导了大鼠体重、空腹血糖和餐后2小时血糖的显著降低,同时降低了FINS、糖化血红蛋白(HbA1c)和HOMA-IR指数,并显著提高了胰岛素敏感性。此外,EA治疗减少了肥胖大鼠的肾周脂肪和脂肪细胞大小,表明EA能有效减轻肥胖大鼠体重并缓解IR。
EA治疗调节HFD诱导肥胖大鼠的脂肪炎症和Th17/Treg细胞平衡
研究发现,EA治疗增强了肥胖大鼠肾周脂肪组织中SIRT1蛋白表达,同时降低了乙酰化NF-κB(Ac-NF-κB)水平。EA处理显著抑制了肥胖大鼠肾周脂肪组织中IL-17A蛋白的表达,同时促进了FoxP3和IL-10蛋白的表达。此外,EA给药降低了肥胖大鼠血清中IL-17A和C反应蛋白(CRP)的水平。更重要的是,EA治疗后,外周血和肾周脂肪中Th17细胞频率降低,而Treg细胞群体增加。这些发现表明,EA治疗通过促进SIRT1表达、减少NF-κB乙酰化,调节Th17/Treg细胞平衡,从而缓解肥胖大鼠的脂肪炎症。
Sirtinol部分逆转EA治疗对HFD诱导肥胖大鼠体重增加和脂肪积累的影响
为探究EA对抗肥胖的机制是否与上调SIRT1表达有关,研究人员使用SIRT1抑制剂Sirtinol降低大鼠肾周脂肪组织中SIRT1蛋白表达水平,从而增强NF-κB乙酰化水平。Sirtinol的联合给药有效抵消了EA对肥胖大鼠体重增加和肾周脂肪积累的抑制作用。重要的是,与HFD+EA组相比,Sirtinol联合EA治疗的大鼠空腹血糖、HbA1c、FINS和HOMA-IR指数显著升高,而胰岛素敏感性显著降低。此外,脂肪炎症更为严重,伴随更明显的Th17/Treg细胞失衡。这些数据表明,Sirtinol部分减弱了EA对HFD诱导肥胖大鼠的血糖控制和胰岛素敏感性的有益作用及其对脂肪炎症的抑制作用。
研究结论表明,电针通过减少脂肪积累、改善IR和减轻脂肪炎症对肥胖大鼠产生积极影响。更重要的是,本研究首次发现EA治疗能够调节肥胖大鼠的Th17/Treg细胞平衡。其分子机制涉及激活SIRT1介导的抗炎通路。这些发现揭示了电针治疗肥胖的免疫学机制,为EA在肥胖管理中的临床应用奠定了理论基础。
该研究的创新点在于首次揭示了电针通过SIRT1/NF-κB通路调节Th17/Treg细胞平衡改善肥胖相关炎症的免疫学机制。采用"标本配穴"法(中脘、关元、足三里、丰隆)的电针治疗,不仅体现了传统中医理论指导下的穴位选择科学性,也从现代免疫学角度阐明了其作用机制。然而,研究也存在一定局限性,如样本量较小、Sirtinol并非SIRT1特异性抑制剂等。未来研究可进一步扩大样本量,使用更特异的SIRT1抑制剂,并深入探讨电针通过自主神经系统调节Th17/Treg细胞平衡的具体脑区靶点。
总体而言,这项研究为电针治疗肥胖提供了坚实的实验证据和理论支持,深化了我们对电针调节免疫平衡作用机制的理解,为肥胖的防治提供了新思路和新靶点。
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