期刊精要 | 体重显著减轻对肥胖和2型糖尿病患者脂肪组织生物学的影响

Samuel Klein教授任职于华盛顿大学医学院糖尿病研究中心，担任老年医学和营养科学系主任。他的主要研究方向为代谢调节与肥胖的预防和控制。研究特色在于在人体研究中运用稳定同位素示踪技术及组织样本细胞分析，从而同时评估细胞层面、局部区域以及全身的底物代谢情况。

• 肥胖症及2型糖尿病（T2D）患者中，由体重减轻引发的胰岛素敏感性改善背后，可能存在脂肪组织相关作用机制

• 减重所诱导的胰岛素敏感性提升，与脂肪组织中细胞外基质基因的表达降低、血浆纤溶酶原激活物抑制剂-1（PAI-1）浓度下降，以及血浆中小细胞外囊泡（sEV）浓度、微小核糖核酸（miRNA）含量减少和对胰岛素信号传导的抑制作用减弱相关

• 脂肪组织生物学特性的改变，可能通过影响血浆中PAI-1、sEV以及特定sEV miRNA的浓度，对体重减轻改善全身胰岛素作用的治疗效果产生影响

背景与方法

• 脂肪组织是一个动态器官，它在一天中能根据进食和禁食状态显著地扩张和收缩；持续的能量负平衡会导致脂肪组织量减少，提高胰岛素敏感性，甚至能使与肥胖相关的代谢疾病完全缓解；但是通过吸脂术去除大量体脂并不能改善胰岛素敏感性或其他代谢结果，这表明能量负平衡引起的脂肪组织生物学特性改变具有改善肥胖代谢并发症所必需的独特作用；然而，导致这种有益效果的具体脂肪组织相关机制尚不明确

• 本研究旨在明确可能参与介导减重对胰岛素敏感性和代谢健康的疗效的脂肪组织相关因素

• 本研究纳入10名肥胖且患T2D的成年人；在基线测试后，所有受试者进行有监督的饮食减重计划；当体重减轻16-20%并稳定3周（变化<2%）后，重复基线时的所有研究程序

• 本研究通过双能X线吸收法（DEXA）和磁共振成像（MRI）测量身体成分等，采用高胰岛素-正常血糖钳夹技术评估胰岛素敏感性，获取皮下腹部脂肪组织和血液样本进行分析；样本分析包括血浆底物、胰岛素及细胞因子/脂肪因子的浓度测定，血浆底物动力学分析，脂肪组织相关成分分析，脂肪细胞大小测定以及血浆sEV分析等

主要发现

• 减重带来的影响

1）降低脂肪组织中与细胞外基质重塑相关基因的表达；2）减少脂肪组织中编码PAI-1的SERPINE1基因的表达；3）未降低脂肪组织免疫细胞含量或参与炎症反应相关基因的表达；4）减少脂肪组织神经酰胺的含量；5）降低血浆PAI-1和瘦素的浓度，升高血浆中高分子量（HMW）脂联素的浓度；6）降低血浆sEV的浓度以及sEV中被认为可抑制胰岛素作用的miRNA含量，并完全逆转血浆sEV对肌管中胰岛素信号传导的抑制作用

• 上述研究结果表明，减重可通过改变脂肪组织生物学特性从而提高肥胖合并T2D患者的胰岛素敏感性，同时伴有循环系统中PAI-1、瘦素、HMW脂联素以及sEV中的miRNA发生变化

临床意义

• 本研究阐明脂肪组织和全身胰岛素作用之间的复杂相互作用，并表明多种与脂肪组织相关的因子协同工作，以介导减重对代谢的治疗益处