《Biochimie》：Apolipoprotein D modulates obesity-linked inflammation and metabolic syndrome development in a sex dependent manner.
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人载脂蛋白D（human Apolipoprotein D, HApoD）以一种性别依赖性方式调节炎症反应；HApoD可改变雌性小鼠的性激素水平；尽管存在性别依赖性差异，HApoD仍保留其抗氧化特性。肥胖及其相关的代谢综合征与心血管疾病、癌症、肾功能障碍、肝脂
人载脂蛋白D（human Apolipoprotein D, HApoD）以一种性别依赖性方式调节炎症反应；HApoD可改变雌性小鼠的性激素水平；尽管存在性别依赖性差异，HApoD仍保留其抗氧化特性。肥胖及其相关的代谢综合征与心血管疾病、癌症、肾功能障碍、肝脂肪变性、糖尿病、系统性炎症增加以及行为改变如抑郁和焦虑症状加重等有关。女性总体肥胖患病率更高，但与男性相比，其合并肝脂肪变性、糖尿病和心脏代谢疾病的并发症较少。载脂蛋白D（Apolipoprotein D, ApoD）是一种主要在啮齿动物中枢神经系统（central nervous system, CNS）表达的脂质运载蛋白，已被证明在雄性小鼠的大脑和肝脏中具有抗炎和抗氧化特性。近期研究表明，ApoD能够穿越血脑屏障并在外周器官（主要是肝脏）中积累。本研究利用转基因小鼠模型，探究了在饮食诱导的肥胖背景下，HApoD过表达对雄性和雌性小鼠的影响。研究人员发现，HApoD过表达以一种性别依赖性方式调节代谢参数和炎症反应，但其抗氧化能力不受性别影响。在雄性中，ApoD表现出有益作用；而在雌性中则表现为有害作用。此外，在雌性小鼠中，HApoD过表达可能通过改变激素水平来调节孕酮信号通路。
研究背景与目的
肥胖已成为现代社会日益严峻的公共卫生问题，其伴随的代谢综合征涉及高血压、心力衰竭、癌症、肾功能障碍、肝脂肪变性、糖尿病、系统性炎症加剧以及抑郁和焦虑等行为改变。值得注意的是，男性和女性在肥胖相关并发症的发生上存在显著差异：女性整体肥胖率更高，但在肝脂肪变性、糖尿病和心脏代谢疾病方面受的影响却小于男性。既往研究多集中于雄性小鼠，而将雌性纳入实验设计已成为趋势，因为性类固醇激素对脂肪组织发育、肝脂肪变性、脂蛋白代谢及肥胖相关系统性炎症均有重要影响。
载脂蛋白D（Apolipoprotein D, ApoD）是一种主要在啮齿动物中枢神经系统（central nervous system, CNS）表达的脂质运载蛋白，已被证实具有抗炎和抗氧化特性。近期研究发现，ApoD能够穿越血脑屏障并在外周器官（尤其是肝脏）中蓄积。然而，关于ApoD在雄性与雌性个体间的作用差异研究极少，尽管已知其对孕酮具有高亲和力。为此，研究人员利用Thy1启动子驱动人ApoD（human ApoD, HApoD）在CNS特异性过表达的转基因小鼠模型，系统探究了HApoD过表达对高脂高糖（high-fat high-sugar, HFHS）饮食诱导的肥胖、代谢综合征、炎症、氧化应激及行为的影响，旨在阐明其性别依赖性作用机制。
主要技术方法
研究人员采用Thy1-HApoD杂合转基因（transgenic, Tsg）小鼠及同窝野生型（wild-type, WT）对照，雌雄各半，随机分配至普通饲料（Chow）或高脂高糖（HFHS）饮食组，持续12周。主要关键技术包括：利用代谢笼结合综合实验室动物监测系统（Comprehensive Lab Animal Monitoring System, CLAMS）评估能量消耗和呼吸交换比（respiratory exchange ratio, RER）；通过腹腔葡萄糖耐量试验（glucose tolerance test, GTT）和胰岛素耐量试验（insulin tolerance test, ITT）评价葡萄糖稳态；采用苏木精-伊红（hematoxylin and eosin, H&E）染色、油红O（Oil Red O, ORO）染色及Masson三色染色进行肝脏组织学分析；使用硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric acid reactive substances, TBARS）法检测脂质过氧化水平；应用实时定量聚合酶链式反应（quantitative real-time PCR, RT-qPCR）和蛋白质印迹法（Western blot）测定基因及蛋白表达；通过酶联免疫吸附试验（enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA）检测细胞因子和激素浓度；借助液相色谱-高分辨串联质谱（liquid chromatography-high-resolution tandem mass spectrometry, LC-HRMS/MS）分析血清类固醇激素谱。
研究结果
3.1 HApoD以性别依赖性方式调节葡萄糖耐量和胰岛素敏感性
在HFHS饮食条件下，WT雄性小鼠体重增长显著高于雌性，但同一性别内WT与Tsg小鼠体重无差异。代谢笼数据显示，HFHS饮食降低了两性小鼠的能量消耗，并使RER趋近于0.7（表明主要利用脂肪供能）。GTT和ITT结果显示，雄性Tsg小鼠在HFHS饮食下葡萄糖不耐受程度较WT减轻，而雌性Tsg小鼠则相反，出现更严重的葡萄糖不耐受和胰岛素抵抗倾向。肝脏磷酸化AKT（S473）水平检测表明，雌性Tsg小鼠无论何种饮食，其AKT磷酸化均低于WT，这与胰岛素敏感性下降一致。
3.2 HApoD过表达缓解雄性小鼠饮食诱导的大泡性肝脂肪变性，但在雌性中加重
H&E染色显示，HFHS饮食诱导的肝大泡性脂肪变性在WT雄性中重于雌性。雄性Tsg小鼠在HFHS饮食下大泡性脂肪变性较WT显著减轻，而雌性Tsg小鼠则显著加重。ORO染色和总游离脂肪酸（free fatty acids, FFA）定量分析显示，HFHS饮食导致雄性肝脏中性脂质和总FFA含量显著高于雌性，但同一性别内WT与Tsg间无差异，提示组织学变化并非单纯由脂质蓄积量决定。肝纤维化指标（AST/ALT比值及Masson三色染色）在各组间无显著差异。
3.3 ApoD在肝脏中以非性别依赖性方式降低饮食诱导的氧化应激，但以性别依赖性方式调节炎症
TBARS检测表明，HFHS饮食显著升高WT小鼠肝脏丙二醛（malondialdehyde, MDA）水平，而HApoD过表达在两性中均显著降低MDA含量，证实了其抗氧化功能。抗氧化酶（Nrf2、Sod1、Gpx4）的mRNA表达在各组间无显著差异。炎症指标方面，雄性Tsg小鼠在HFHS饮食下肝脏肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α, TNF-α）和白介素-6（interleukin-6, IL-6）的mRNA及蛋白水平均低于WT，而雌性Tsg小鼠的TNF-α水平反而升高。进一步分析发现，雄性Tsg小鼠肝脏p44/42（ERK1/2）磷酸化水平呈下降趋势，雌性Tsg小鼠则显著升高，提示ApoD可能通过调控ERK1/2信号通路实现性别特异性的炎症调节。
3.4 ApoD调节雌性小鼠循环激素水平及肝脏孕酮受体激活
LC-HRMS/MS分析显示，雌性Tsg小鼠循环孕酮水平显著低于WT，同时其代谢产物（11-脱氧皮质酮、皮质酮、B-二氢皮质酮）及睾酮水平也呈下降趋势。肝脏孕酮受体B亚型（progesterone receptor B, PR-B）与A亚型（progesterone receptor A, PR-A）的比值在HFHS饮食的雌性Tsg小鼠中显著升高，表明孕酮信号通路被激活。
3.5 ApoD缓解雄性小鼠饮食诱导的焦虑样行为
旷场实验（open field test, OFT）显示，HFHS饮食增加了WT小鼠的焦虑样行为（边缘区停留时间延长）。雄性Tsg小鼠在HFHS饮食下边缘区停留时间显著缩短，表明焦虑减轻；雌性Tsg小鼠虽有类似趋势但未达统计学意义。强迫游泳实验（forced swim test, FST）中，Tsg小鼠（不分性别）游泳时间普遍延长，提示抑郁样行为减少。代谢笼行为监测还发现，HFHS饮食的雌性Tsg小鼠自主活动和直立次数显著减少。
讨论与结论
讨论部分指出，HApoD过表达对葡萄糖稳态、肝脂肪变性和炎症的影响呈现明确的性别二态性：在雄性中表现为保护作用，在雌性中则表现为损害作用。这种差异可能与ApoD对孕酮的高亲和力转运有关——在雌性中，ApoD可能将孕酮携带至肝脏，通过提高PR-B/PR-A比值激活孕酮信号，进而上调p44/42磷酸化和TNF-α分泌，最终抑制AKT通路、加剧胰岛素抵抗。相比之下，雄性体内孕酮水平极低，ApoD可能主要通过结合花生四烯酸等其他配体发挥抗炎作用。此外，ApoD在两性中均保持其抗氧化活性，提示氧化应激调节并非造成性别差异的主因。行为学方面，ApoD可缓解雄性小鼠的焦虑样行为，并改善两性的抑郁样行为，其机制可能与降低系统性炎症或调节神经类固醇（如5β-二氢孕酮）水平有关。
研究结论明确指出：这是首次报道HApoD过表达对炎症及多项代谢参数的影响在雄性与雌性之间存在截然不同的调控模式。ApoD在雄性中对血糖管理、肝脏组织学和炎症表现有益，而在雌性中则可能通过孕酮效应产生不利影响，这一假说正在进一步验证中。
