針刺通過過氧化物酶體增殖劑激活受體調(diào)節(jié)白色脂肪棕色化的研究進(jìn)展

黃煜智，曾豪杰，鐘少敏，郭晉言，周玉其，楊 春*，杜以寬（.廣東醫(yī)科大學(xué)干細(xì)胞與再生組織工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東東莞 523808；2.廣東省東莞市人民醫(yī)院中心實(shí)驗(yàn)室，廣東東莞 523059）

近年來，肥胖癥以較高的發(fā)生率及死亡率逐漸受到全球的關(guān)注[1]。迄今，美國食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)治療肥胖的藥物及藥物組合有奧利司他、氯酪蛋白、苯丁胺、環(huán)丙甲羥二羥嗎啡酮和利拉魯肽等，這些口服或注射類藥物對肥胖具有一定的療效，但部分存在患癌癥或精神疾病概率增加的不良反應(yīng)[2]。相對而言，針灸也有減肥的作用，其安全性更高和經(jīng)濟(jì)成本更低[3-6]。機(jī)體內(nèi)的脂肪有白色脂肪組織和棕色脂肪組織兩種存在形式，皮下脂肪能夠從白色脂肪向棕色脂肪轉(zhuǎn)化，稱之為“棕色化”。目前認(rèn)為，促進(jìn)白色脂肪棕色化是減肥及提高胰島素敏感性的行之有效的方法，這也使得通過白色脂肪棕色化治療肥胖在近幾年迅速成為研究熱點(diǎn)。過氧化物酶體增殖物激活受體（PPAR）是一類配體激活的核轉(zhuǎn)錄因子超家族成員，包括PPAR-α、PPAR-β/δ 和PPAR-γ 3 種表型，其中PPARγ是重要的細(xì)胞分化轉(zhuǎn)錄因子，在哺乳動(dòng)物的脂肪組織、血管平滑肌組織、心肌組織中均有表達(dá)，是促進(jìn)白色脂肪棕色化的重要因素。目前已經(jīng)證實(shí)食物、藥物、運(yùn)動(dòng)3 類方式可以調(diào)控PPAR 使白色脂肪棕色化，達(dá)到減輕身體質(zhì)量或減少白色脂肪組織的作用[7-8]。而關(guān)于針刺對PPAR 的調(diào)節(jié)作用屬于嶄新的領(lǐng)域。本文就針刺通過調(diào)節(jié)PPAR 的可能機(jī)制進(jìn)行綜述，期望為針刺減輕身體質(zhì)量詳細(xì)機(jī)制的研究提供思路。

1 針刺與PPAR的關(guān)系

隨著對針刺的深入研究，人們發(fā)現(xiàn)針刺對PPAR的表達(dá)具有雙重調(diào)節(jié)作用。Wang等[9]研究顯示，針刺“帶脈”穴，可以明顯改善肝臟脂質(zhì)代謝，可能與上調(diào)肝臟Sirt1 mRNA 和蛋白的表達(dá)、下調(diào)PPARγ mRNA和蛋白的表達(dá)有關(guān)。Wang 等[9]還發(fā)現(xiàn)，電針刺激“帶脈”穴，腹部肥胖大鼠肝PPARγ mRNA 和蛋白表達(dá)被顯著抑制，使肝Sirt1 mRNA 和蛋白表達(dá)降低，肝細(xì)胞中的脂滴減少。這提示針刺可以通過下調(diào)PPAR 發(fā)揮作用。

有趣的是，針刺也可以通過上調(diào)PPAR 發(fā)揮作用。高炎[10]的研究表明，電針刺激“后三里”（足三里）、“關(guān)元”、“中脘”、“豐隆”四穴同時(shí)結(jié)合限食干預(yù)對糖脂代謝的調(diào)節(jié)作用可能與上調(diào)肝組織Sirt1 以及PPAR-α mRNA 和蛋白的表達(dá)有關(guān)。Cao 等[11]的研究表明，頸動(dòng)脈壓力感受器刺激（CBS）上調(diào)了磷酸化的AMPK/總AMPK，而使脂肪組織中的PPARα 上調(diào)，而PPARγ 則下調(diào)，這反過來又增加了游離脂肪酸（FFA）β 氧化作用并減少了FFA 攝取。腎俞穴、脾俞穴、肝俞穴穴位埋線通過激活WAT 內(nèi)cAMP/PKA 信號(hào)通路，促進(jìn)下游cAMP 應(yīng)答元件結(jié)合蛋白（CREB）磷酸化，來提高PPARγ、PGC-1 mRNA 與蛋白表達(dá)[12]。這提示針刺可通過Sirt1/PPAR、AMPK/PPAR、cAMP/PKA 等途徑激活PPAR。綜上所述，針刺既能下調(diào)PPAR，減少脂肪分化、脂滴減少；又能上調(diào)PPAR，促進(jìn)白色脂肪棕色化。

2 PPAR與脂肪棕色化的關(guān)系

PPAR家族在維持脂肪組織和調(diào)節(jié)產(chǎn)熱活性中起著關(guān)鍵作用，這些受體的激活能誘導(dǎo)白色脂肪細(xì)胞棕色化[13]。許多研究表明，PPAR 可以直接受Sirt1 的調(diào)控從而誘導(dǎo)白色脂肪產(chǎn)生棕色化效應(yīng)。Sirt1 是一種依賴NAD+的去乙?；?，其通過使底物蛋白的去乙?；{(diào)控DNA 的表達(dá)，參與細(xì)胞凋亡、衰老、生物體生理或病理過程。Milton-Laskibar 等[14]的研究顯示，Sirt1 激活使Lys268 和Lys293 殘基上的PPARγ 脫乙酰，以誘導(dǎo)白色脂肪組織棕色化，白藜蘆醇作為Sirt1 的激活劑在人體中增加了白色脂肪棕色化相關(guān)因子的表達(dá)。Lys268和Lys293依賴Sirt1的脫乙酰作用才能將BAT 程序共激活因子PRDM16 募集到PPARγ，從而導(dǎo)致BAT基因的選擇性誘導(dǎo)和與胰島素抵抗相關(guān)的內(nèi)臟WAT基因的抑制[15]。PRDM16（含有16 的PRD1-BF1-RIZ1 ho-mologous 結(jié)構(gòu)域）在白色脂肪儲(chǔ)庫中以生理水平轉(zhuǎn)基因表達(dá)可刺激棕色脂肪細(xì)胞的形成[16]。Lau 等[17]的研究表明，DBB 這種植物具有PPARγ 激動(dòng)劑的相似表型特征，其通過提高PRDM16蛋白水平來上調(diào)UCP1、FNDC5和PGC1α的蛋白質(zhì)表達(dá)促進(jìn)白色脂肪棕色化，有趣的是，前述研究都注意到FNDC5 與白藜蘆醇或DBB 之間對白色脂肪棕色化有一定聯(lián)系，此研究方向值得進(jìn)一步的探討。Zhou等[18]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，楊梅中原花青素提取物（PE）上調(diào)Sirt1的表達(dá)從而誘導(dǎo)PPARγ的去乙?；⑾抡{(diào)C/EBP-α 的表達(dá)，并上調(diào)BMP4 的表達(dá)。Zu等[19]發(fā)現(xiàn)，在體外，小鼠經(jīng)中草藥姜桂芳（JG）處理后，線粒體的最大耗氧量和UCP1、PGC1α 的表達(dá)水平以及Sirt1 均得到增強(qiáng)，通過降低小鼠的體溫來激活肩胛間棕色脂肪組織（iBAT）并誘導(dǎo)附睪白色脂肪組織（eWAT）褐變，這證明其機(jī)制與PPARγ/SIRT1-PGC1α途徑密切相關(guān)。

除此之外，PPAR 的調(diào)節(jié)也可通過Sirt1/AMPK 途徑實(shí)現(xiàn)。Hou 等[20]的研究結(jié)果顯示，聯(lián)合高表達(dá)小鼠UCP-1和豬PGC-1α增加了轉(zhuǎn)染豬脂肪細(xì)胞的線粒體數(shù)量，提高了其解偶聯(lián)呼吸速率。功能性小鼠UCP-1通過AMPK-Sirt1 途徑提高豬PGC-1α 活性。Zhang等[21]的研究表明，類黃酮激活交感神經(jīng)系統(tǒng)（SNS），促進(jìn)腎上腺素和甲狀腺激素的釋放，從而增加生熱作用，并通過AMPK-PGC-1ɑ/Sirt1 和PPAR 信號(hào)通路誘導(dǎo)WAT 棕色化，類黃酮還可以促進(jìn)棕色前脂肪細(xì)胞分化，抑制細(xì)胞凋亡并在BAT中產(chǎn)生炎癥因子。

Sirt1 是NAD+依賴性脫乙酰酶和二磷酸腺苷核糖基轉(zhuǎn)移酶的保守家族，參與許多細(xì)胞代謝過程，包括基因沉默、DNA 修復(fù)和代謝調(diào)節(jié)，是肝臟脂質(zhì)代謝的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，可以預(yù)防和改善肥胖相關(guān)疾病的癥狀[22]。Sirt1 介導(dǎo)的PPARγ 的去乙?；{(diào)控對UCP-1等棕色標(biāo)志基因表達(dá)的影響可能在針刺促進(jìn)白色脂肪棕色化機(jī)制中起關(guān)鍵作用[23]。解偶聯(lián)蛋白-1（UCP-1）負(fù)責(zé)棕色脂肪組織非顫抖生熱作用[22]。Lasar 等[24]的研究證明，PPARγ1 和PPARγ2 在蛋白質(zhì)和mRNA豐度上的敲除，這導(dǎo)致UCP-1 蛋白表達(dá)幾乎完全喪失。Milton-Laskibar 等[14]發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇可能通過激活PPAR 促進(jìn)白色脂肪棕色化，脂肪棕色化過程可能是由白藜蘆醇介導(dǎo)的UCP-1 mRNA 表達(dá)上調(diào)直接發(fā)生的。Vas 等[25]發(fā)現(xiàn)，敲除Tks-4 增強(qiáng)了PPARγ 和UCP1的表達(dá)，Tks-4與下游信號(hào)分子可能是由PPARγ介導(dǎo)白色脂肪細(xì)胞棕色化的新型調(diào)節(jié)劑。這提示PPAR 的激活能夠促進(jìn)脂肪棕色化，進(jìn)而達(dá)到減肥的目的，其機(jī)制可能是Sirt1 直接調(diào)節(jié)PPAR 的表達(dá)，也可能通過AMPK-Sirt1/PGC-1ɑ途徑調(diào)控PPAR水平。

3 針刺對白色脂肪棕色化的作用

不斷有研究表明，針刺可通過調(diào)節(jié)棕色脂肪相關(guān)因子，如AMPK、PGC-1ɑ、UCP-1 等，誘導(dǎo)白色脂肪棕色化。高揚(yáng)等[26]的研究結(jié)果表明，針刺小鼠兩側(cè)腓骨小頭下5 mm 位置能夠誘發(fā)骨骼肌中AMPK 和PGC-1α 的表達(dá)量增加，刺激鳶尾素（Irisin）表達(dá)，促進(jìn)脂肪組織中UCP-1 的表達(dá)增加，誘導(dǎo)白色脂肪棕色化，為針刺減脂控制身體質(zhì)量提供有利的依據(jù)。Shen 等[4]的研究結(jié)果表明，電針刺激高脂飲食肥胖小鼠“足三里”和“內(nèi)庭”2 個(gè)穴位，可提高小鼠白色脂肪組織中UCP1、COX4和Nrtf1的表達(dá)，由此認(rèn)為電針可以通過誘導(dǎo)UCP1 表達(dá)促進(jìn)白色脂肪褐化，這可能是針灸影響身體質(zhì)量減輕的機(jī)制之一。周煥嬌[27]發(fā)現(xiàn)，電針刺激肥胖大鼠雙側(cè)“足三里”、“豐隆”穴可有效激活褐色脂肪組織，提示針刺促使大鼠BAT 中UCP-1 mRNA表達(dá)增加，研究結(jié)果同時(shí)表明，電針聯(lián)合熱量控制可顯著降低內(nèi)臟白色脂肪組織糖皮質(zhì)激素的陽性表達(dá)，而升高棕色化基因UCP1的表達(dá)。李曉燕等[28]的研究結(jié)果表明，電針刺激肥胖大鼠“足三里”、“三陰交”能促進(jìn)棕色脂肪組織特異性基因UCP-1 和β-AR 基因、PGC-1α mRNA及蛋白表達(dá)，使棕色脂肪含量增多，胞質(zhì)內(nèi)線粒體增多，從而使機(jī)體能耗增多，達(dá)到減肥的目的。這提示針刺可能調(diào)控AMPK、UCP-1 和PGC-1α的表達(dá)促使白色脂肪組織褐化。

同時(shí)，針刺可以作用于棕色脂肪相關(guān)因子從而直接調(diào)節(jié)PPAR 的表達(dá)水平，進(jìn)而促進(jìn)白色脂肪棕色化。金穎[12]發(fā)現(xiàn)，腎俞穴、脾俞穴、肝俞穴穴位埋線可通過提高PPARγ、PGC-1 mRNA 與蛋白表達(dá)，增加BAT 內(nèi)UCP-1 含量，從而促進(jìn)WAT 棕色化，改善脂肪細(xì)胞大小排列異常，提高脂肪組織能量代謝，起到防治OVX（去卵巢）大鼠肥胖的作用。李媛媛等[29]發(fā)現(xiàn)，針刺代謝綜合征大鼠“帶脈”穴能上調(diào)大鼠脂肪組織PPARγ基因與蛋白的相對表達(dá)，促進(jìn)棕色脂肪細(xì)胞中UCP-1的表達(dá)，這與白色脂肪組織棕色化有關(guān)。然而，有研究發(fā)現(xiàn)，針刺也能下調(diào)PPAR，減少脂肪分化，脂滴減少，從而達(dá)到減肥的目的[30-31]。綜上可知，針刺能起到減肥效果，其機(jī)制可能是直接通過AMPK、UCP-1 和PGC-1α 介導(dǎo)的信號(hào)通路激活PPARγ，進(jìn)而促進(jìn)白色脂肪棕色化，有助于尋找治療肥胖的新靶點(diǎn)[32]。

4 總結(jié)與展望

針刺調(diào)控白色脂肪棕色化的途徑復(fù)雜，具體的分子機(jī)制仍未研究清楚，但利用針刺調(diào)控PPAR 進(jìn)一步影響核心因子則可能尋找到更多針刺促進(jìn)白色脂肪棕色化的通路。由現(xiàn)有的研究結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)：針刺可通過促進(jìn)白色脂肪棕色化相關(guān)細(xì)胞因子的表達(dá)，如AMPK、PGC-1ɑ、UCP-1 等，使PPAR 的表達(dá)增加，從而使白色脂肪產(chǎn)生棕色脂肪細(xì)胞表型。針刺使Sirt1的表達(dá)增加，使PPAR 去乙?；?，從而誘導(dǎo)白色脂肪棕色化；值得注意的是，Sirt1 也可聯(lián)合AMPK 提高PGC-1ɑ 的活性，增加PPAR 的表達(dá)，使白色脂肪棕色化。PPAR 的表達(dá)可促使UCP-1 的表達(dá)，從而促進(jìn)褐化；而增加的UCP-1 亦可反過來作用于PPAR 促進(jìn)棕色化的過程。但目前缺乏客觀證據(jù)和臨床試驗(yàn)的驗(yàn)證，未來研究可基于肥胖大鼠模型與PPAR調(diào)控PGC-1α、UCP-1 通路來進(jìn)一步闡明以上觀點(diǎn)的真實(shí)性，這為針灸通過白色脂肪棕色化途徑治療肥胖病提供新的理論依據(jù)。