电针改善肥胖的机制研究
电针激活SIRT1介导Wnt/β-catenin通路
调控脂质生成改善肥胖的机制研究
王雅媛，梁凤霞，卢 威，
周钰点，黄湘茜，杨姝瑞
（湖北中医药大学针灸骨伤学院/
针灸治未病湖北省协同创新中心）
在世界范围内，肥胖的患病率在1975年到2019年间几乎增加了两倍，并以大流行的速度持续增长，导致医疗保健成本及发病率、病死率的显著增加，故肥胖症现已成为亟待解决的全球化公共卫生问题。目前研究普遍认为，肥胖会导致体内脂肪细胞肥大、增生以及脂肪含量的病理性增加。过多的脂质储存还会加重脂肪组织的慢性炎性反应，这是促使肥胖相关的胰岛素抵抗和Ⅱ型糖尿病发生的主要原因之一。因此，有效调节脂质形成的生物学过程不仅成为对抗肥胖症的潜在靶点，而且对于防治与肥胖相关的其他代谢性疾病也至关重要。
Wnt/β-catenin是脂肪形成的关键负调节信号通路，在Wnt途径中，稳定的β-连环蛋白（β-catenin）易位进入细胞核并与T细胞因子（TCF）/ 淋巴增强因子（LEF）转录因子家族结合，可抑制脂肪形成相关转录因子的表达；相反，破坏Wnt/β-catenin信号通路会促进脂质生成。研究发现，沉默信息调节因子1（SIRT1）可以通过Wnt/β- catenin信号通路抑制成脂分化。电针改善肥胖症具有一定的疗效，且本课题组前期研究发现，电针刺激可上调白色脂肪组织（WAT）中SIRT1的表达，有效改善大鼠肥胖表现。故本实验在前期研究结果的基础上，以SIRT1介导的Wnt/β-catenin信号通路以及其下游成脂标志基因过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）为切入点，观察电针对肥胖大鼠脂质生成的影响，阐明其可能的分子机制。
模型制备及分组
采用高脂饮食（HFD）（总热量5.4kcal/g）构建肥胖大鼠模型。将所购75只大鼠逐一用耳标进行标记，标准饮食（SD）（总热量3.8kcal/g）适应性喂养1周后，通过随机数字表法选取10只大鼠作为正常组，继续给予SD喂养，剩余65只大鼠予HFD喂养，持续8周。８周后，以HFD喂养大鼠体质量高于SD喂养大鼠体质量平均值的20%以上作为肥胖标准，将最终造模成功的40只大鼠随机分为模型组、电针组、电针联合抑制剂组、激活剂组，每组10只。
干预方法
造模结束后，正常组大鼠继续予以SD喂养，模型组、电针组、电针联合抑制剂组、激活剂组则继续予以HFD喂养。电针组予电针干预，电针联合抑制剂组在电针干预的同时予Sirtinol尾静脉注射，激活剂组予SIRT1激活剂（白藜芦醇溶液）灌胃，均隔日1次，每周3次，连续干预8周。正常组、模型组仅予相同的抓取和固定，不予任何干预。
（1）电针干预
取穴：“关元”“中脘”“足三里”“丰隆”。
操作：抓取大鼠套上自制鼠衣，暴露针刺部位，剃毛并用碘附消毒，待大鼠平静后，针刺“关元”“中脘”“足三里”和“丰隆”，穴位的定位及针刺深度依据《实验针灸学》。“丰隆”在后肢外侧，外踝与髌韧带外侧凹陷连线的中点处，直刺3~5mm；“足三里”在膝关节后外侧，在胫骨前结合下约5mm处，直刺3~5mm；“中脘”在前正中线上，胸剑联合与脐中连线的中点处，向下斜刺3~5mm；“关元”在脐下约25mm处，向上斜刺3~5mm。连接韩氏电针仪，“中脘”和“关元”连接一组电极，同侧“足三里”与“丰隆”连接一组电极（左右两侧交替使用），连续波，频率2Hz，电流强度约1mA，每次留针20min。电针参数皆参考文献及课题组前期多次实验。
（2）抑制剂干预
取1mgSirtinol粉末依次加入2%二甲基亚砜（DMSO）、30%聚乙二醇（PEG）、5%吐温80、去离子水配成5mL溶液，根据大鼠体质量，按照1mg/kg的剂量进行尾静脉注射。
（3）激活剂干预
取5g羧甲基纤维素钠溶解于1000mL纯水中，配制成0.5%羧甲基纤维素钠溶液。再称取适量白藜芦醇粉末溶解于0.5%羧甲基纤维素钠溶液中，配成30mg/mL的白藜芦醇溶液，按照200mg/kg的剂量进行灌胃。
结果
干预后，与模型组比较，电针组、激活剂组大鼠体质量减轻、Lee's指数下降（P＜0.01，P＜0.05），电针联合抑制剂组大鼠体质量减轻（P＜0.05）。与正常组比较，模型组大鼠血清TC、TG、FFA含量及WAT质量均升高（P＜0.01），脂肪细胞面积增大（P＜0.01）；与模型组比较，电针组、激活剂组、电针联合抑制剂组大鼠血清TC、TG（除外电针联合抑制剂组）、FFA含量及WAT质量均降低（P＜0.01，P＜0.05），脂肪细胞面积减小（P＜0.01，P＜0.05）；与电针组比较，电针联合抑制剂组大鼠脂肪细胞面积增大（P＜0.05）。与正常组比较，模型组WAT中SIRT1、β-catenin、cyclin D1蛋白表达减少（P＜0.01），GSK3β、PPARγ蛋白表达增多（P＜0.01）。与模型组比较，电针组和激活剂组WAT中SIRT1、β-catenin、cyclin D1蛋白表达增多（P＜0.05，P＜0.01），GSK3β和PPARγ蛋白表达减少（P＜0.01，P＜0.05）；电针联合抑制剂组GSK3β蛋白减少、β-catenin蛋白增多（P＜0.05）。
讨论
脂肪组织具有高度动态性，可以响应环境输入而迅速重塑。当长期食用HFD营养过剩时，WAT会通过增加单个脂肪细胞的大小或募集新的脂肪细胞来扩充脂肪组织导致肥胖。值得注意的是，当脂肪的积累超过了脂肪细胞产生的速度，成脂基因被激活并导致脂肪细胞肥大性扩张，一旦脂肪细胞的大小达到其最大固定容量，多余的脂质将从脂肪组织中溢出，一些炎性细胞因子如肿瘤坏死因子α（TNF-α）和白细胞介素6（IL-6）也随之释放出来，进而引发炎性反应，导致胰岛素抵抗、血脂异常、肝脂肪变性和Ⅱ型糖尿病的发生。可见，肥胖所致的异常脂肪形成和脂肪细胞的过度累积是代谢性疾病的根源之一，调控脂质生成对于防治肥胖及相关疾病具有重要意义。
近年来，多项研究强调了Wnt/β-catenin在调节脂肪形成中的重要作用。其中，β-catenin作为转录共激活因子发挥着核心效应。在没有上游信号刺激的情况下，胞质中的β-catenin蛋白在含有轴蛋白（Axin）和腺瘤性结肠息肉病基因（APC）的复合物中被GSK3β磷酸化，并靶向泛素化介导β-catenin蛋白酶体降解。而当Wnt结合其跨膜受体低密度脂蛋白受体相关蛋白5或6（LRP5/6）和卷曲蛋白（FZD）后，可形成Wnt-FZD-LRP5/6复合体，通过与胞内Disheveled蛋白的相互作用，抑制GSK3β-Axin-APC复合物，导致β-catenin的磷酸化不足，并易位至细胞核中与转录因子TCF/LEF结合，从而激活Wnt/β- catenin通路。在细胞核中，β-catenin可正向调控其靶基因cyclin D1，从而下调主要成脂因子PPARγ的表达，PPARγ作为核激素受体超家族配体激活的转录因子，可通过促进脂肪细胞脂肪酸结合蛋白、脂蛋白脂肪酶、脂肪酸合酶、瘦素、脂联素的表达加速脂肪生成，被认为是脂肪细胞分化的主要转录调节因子。SIRT1则可通过Wnt/β-catenin信号通路调控脂质生成，选择性结合β-catenin并使其脱乙酰化，引起其在细胞核内浓度的积累，从而使间充质干细胞向骨分化增加、向脂肪分化减少。研究表明，SIRT1激活剂白藜芦醇能增加β-catenin和cyclin D1蛋白表达，从而激活Wnt/β-catenin信号转导抑制成脂分化。因此，SIRT1调控的Wnt/β-catenin通路被认为是对抗肥胖的有效策略。
本实验提示电针和SIRT1激活剂可以纠正异常的脂质代谢，对肥胖大鼠具有良性调节作用。而电针联合抑制剂组虽然也能降低大鼠体质量，下调TC、FFA水平，减轻WAT质量，减小脂肪细胞面积，但其减小肥大脂肪细胞的效应弱于电针组，说明SIRT1抑制剂部分削弱了电针的减脂作用。激活剂组可上调SIRT1、β-catenin、cyclin D1的蛋白表达，减少GSK-3β、PPARγ的含量，说明SIRT1确实具有激活Wnt/β-catenin信号、下调成脂基因表达的作用，而电针具有和SIRT1激活剂类似的效应。为了进一步验证电针激活SIRT1的可能性，本实验还设计了电针联合抑制剂组进行对比，结果发现电针联合抑制剂组大鼠SIRT1蛋白表达与模型组、电针组比较差异均无统计学意义，表明SIRT1抑制剂仅部分阻断了电针上调SIRT1表达的作用。由此可见，电针可能通过上调大鼠WAT中SIRT1蛋白表达，激活Wnt/β-catenin通路，抑制成脂基因表达，从而抑制脂质蓄积及脂肪细胞肥大，有效调节脂质代谢，起到改善肥胖的作用，这可能为电针预防肥胖症和相关代谢并发症提供新的策略。但对于SIRT1是否是通过去乙酰化β-catenin增加其蛋白含量，值得进一步探讨。
来源：王雅媛,梁凤霞,卢威,周钰点,黄湘茜,杨姝瑞.电针激活SIRT1介导Wnt/β-catenin通路调控脂质生成改善肥胖的机制研究[J].中国针灸,2021,41(7):774-780.
发现“分享”和“赞”了吗，戳我看看吧