针刺通过过氧化物酶体增殖剂激活受体调节白色脂肪棕色化的研究进展

黄煜智，曾豪杰，钟少敏，郭晋言，周玉其，杨 春*，杜以宽（.广东医科大学干细胞与再生组织工程重点实验室，广东东莞 523808；2.广东省东莞市人民医院中心实验室，广东东莞 523059）

近年来，肥胖症以较高的发生率及死亡率逐渐受到全球的关注[1]。迄今，美国食品药品监督管理局批准治疗肥胖的药物及药物组合有奥利司他、氯酪蛋白、苯丁胺、环丙甲羟二羟吗啡酮和利拉鲁肽等，这些口服或注射类药物对肥胖具有一定的疗效，但部分存在患癌症或精神疾病概率增加的不良反应[2]。相对而言，针灸也有减肥的作用，其安全性更高和经济成本更低[3-6]。机体内的脂肪有白色脂肪组织和棕色脂肪组织两种存在形式，皮下脂肪能够从白色脂肪向棕色脂肪转化，称之为“棕色化”。目前认为，促进白色脂肪棕色化是减肥及提高胰岛素敏感性的行之有效的方法，这也使得通过白色脂肪棕色化治疗肥胖在近几年迅速成为研究热点。过氧化物酶体增殖物激活受体（PPAR）是一类配体激活的核转录因子超家族成员，包括PPAR-α、PPAR-β/δ 和PPAR-γ 3 种表型，其中PPARγ是重要的细胞分化转录因子，在哺乳动物的脂肪组织、血管平滑肌组织、心肌组织中均有表达，是促进白色脂肪棕色化的重要因素。目前已经证实食物、药物、运动3 类方式可以调控PPAR 使白色脂肪棕色化，达到减轻身体质量或减少白色脂肪组织的作用[7-8]。而关于针刺对PPAR 的调节作用属于崭新的领域。本文就针刺通过调节PPAR 的可能机制进行综述，期望为针刺减轻身体质量详细机制的研究提供思路。

1 针刺与PPAR的关系

随着对针刺的深入研究，人们发现针刺对PPAR的表达具有双重调节作用。Wang等[9]研究显示，针刺“带脉”穴，可以明显改善肝脏脂质代谢，可能与上调肝脏Sirt1 mRNA 和蛋白的表达、下调PPARγ mRNA和蛋白的表达有关。Wang 等[9]还发现，电针刺激“带脉”穴，腹部肥胖大鼠肝PPARγ mRNA 和蛋白表达被显著抑制，使肝Sirt1 mRNA 和蛋白表达降低，肝细胞中的脂滴减少。这提示针刺可以通过下调PPAR 发挥作用。

有趣的是，针刺也可以通过上调PPAR 发挥作用。高炎[10]的研究表明，电针刺激“后三里”（足三里）、“关元”、“中脘”、“丰隆”四穴同时结合限食干预对糖脂代谢的调节作用可能与上调肝组织Sirt1 以及PPAR-α mRNA 和蛋白的表达有关。Cao 等[11]的研究表明，颈动脉压力感受器刺激（CBS）上调了磷酸化的AMPK/总AMPK，而使脂肪组织中的PPARα 上调，而PPARγ 则下调，这反过来又增加了游离脂肪酸（FFA）β 氧化作用并减少了FFA 摄取。肾俞穴、脾俞穴、肝俞穴穴位埋线通过激活WAT 内cAMP/PKA 信号通路，促进下游cAMP 应答元件结合蛋白（CREB）磷酸化，来提高PPARγ、PGC-1 mRNA 与蛋白表达[12]。这提示针刺可通过Sirt1/PPAR、AMPK/PPAR、cAMP/PKA 等途径激活PPAR。综上所述，针刺既能下调PPAR，减少脂肪分化、脂滴减少；又能上调PPAR，促进白色脂肪棕色化。

2 PPAR与脂肪棕色化的关系

PPAR家族在维持脂肪组织和调节产热活性中起着关键作用，这些受体的激活能诱导白色脂肪细胞棕色化[13]。许多研究表明，PPAR 可以直接受Sirt1 的调控从而诱导白色脂肪产生棕色化效应。Sirt1 是一种依赖NAD+的去乙酰化酶，其通过使底物蛋白的去乙酰化而调控DNA 的表达，参与细胞凋亡、衰老、生物体生理或病理过程。Milton-Laskibar 等[14]的研究显示，Sirt1 激活使Lys268 和Lys293 残基上的PPARγ 脱乙酰，以诱导白色脂肪组织棕色化，白藜芦醇作为Sirt1 的激活剂在人体中增加了白色脂肪棕色化相关因子的表达。Lys268和Lys293依赖Sirt1的脱乙酰作用才能将BAT 程序共激活因子PRDM16 募集到PPARγ，从而导致BAT基因的选择性诱导和与胰岛素抵抗相关的内脏WAT基因的抑制[15]。PRDM16（含有16 的PRD1-BF1-RIZ1 ho-mologous 结构域）在白色脂肪储库中以生理水平转基因表达可刺激棕色脂肪细胞的形成[16]。Lau 等[17]的研究表明，DBB 这种植物具有PPARγ 激动剂的相似表型特征，其通过提高PRDM16蛋白水平来上调UCP1、FNDC5和PGC1α的蛋白质表达促进白色脂肪棕色化，有趣的是，前述研究都注意到FNDC5 与白藜芦醇或DBB 之间对白色脂肪棕色化有一定联系，此研究方向值得进一步的探讨。Zhou等[18]的实验结果表明，杨梅中原花青素提取物（PE）上调Sirt1的表达从而诱导PPARγ的去乙酰化并下调C/EBP-α 的表达，并上调BMP4 的表达。Zu等[19]发现，在体外，小鼠经中草药姜桂芳（JG）处理后，线粒体的最大耗氧量和UCP1、PGC1α 的表达水平以及Sirt1 均得到增强，通过降低小鼠的体温来激活肩胛间棕色脂肪组织（iBAT）并诱导附睾白色脂肪组织（eWAT）褐变，这证明其机制与PPARγ/SIRT1-PGC1α途径密切相关。

除此之外，PPAR 的调节也可通过Sirt1/AMPK 途径实现。Hou 等[20]的研究结果显示，联合高表达小鼠UCP-1和猪PGC-1α增加了转染猪脂肪细胞的线粒体数量，提高了其解偶联呼吸速率。功能性小鼠UCP-1通过AMPK-Sirt1 途径提高猪PGC-1α 活性。Zhang等[21]的研究表明，类黄酮激活交感神经系统（SNS），促进肾上腺素和甲状腺激素的释放，从而增加生热作用，并通过AMPK-PGC-1ɑ/Sirt1 和PPAR 信号通路诱导WAT 棕色化，类黄酮还可以促进棕色前脂肪细胞分化，抑制细胞凋亡并在BAT中产生炎症因子。

Sirt1 是NAD+依赖性脱乙酰酶和二磷酸腺苷核糖基转移酶的保守家族，参与许多细胞代谢过程，包括基因沉默、DNA 修复和代谢调节，是肝脏脂质代谢的关键调节因子，可以预防和改善肥胖相关疾病的症状[22]。Sirt1 介导的PPARγ 的去乙酰化调控对UCP-1等棕色标志基因表达的影响可能在针刺促进白色脂肪棕色化机制中起关键作用[23]。解偶联蛋白-1（UCP-1）负责棕色脂肪组织非颤抖生热作用[22]。Lasar 等[24]的研究证明，PPARγ1 和PPARγ2 在蛋白质和mRNA丰度上的敲除，这导致UCP-1 蛋白表达几乎完全丧失。Milton-Laskibar 等[14]发现，白藜芦醇可能通过激活PPAR 促进白色脂肪棕色化，脂肪棕色化过程可能是由白藜芦醇介导的UCP-1 mRNA 表达上调直接发生的。Vas 等[25]发现，敲除Tks-4 增强了PPARγ 和UCP1的表达，Tks-4与下游信号分子可能是由PPARγ介导白色脂肪细胞棕色化的新型调节剂。这提示PPAR 的激活能够促进脂肪棕色化，进而达到减肥的目的，其机制可能是Sirt1 直接调节PPAR 的表达，也可能通过AMPK-Sirt1/PGC-1ɑ途径调控PPAR水平。

3 针刺对白色脂肪棕色化的作用

不断有研究表明，针刺可通过调节棕色脂肪相关因子，如AMPK、PGC-1ɑ、UCP-1 等，诱导白色脂肪棕色化。高扬等[26]的研究结果表明，针刺小鼠两侧腓骨小头下5 mm 位置能够诱发骨骼肌中AMPK 和PGC-1α 的表达量增加，刺激鸢尾素（Irisin）表达，促进脂肪组织中UCP-1 的表达增加，诱导白色脂肪棕色化，为针刺减脂控制身体质量提供有利的依据。Shen 等[4]的研究结果表明，电针刺激高脂饮食肥胖小鼠“足三里”和“内庭”2 个穴位，可提高小鼠白色脂肪组织中UCP1、COX4和Nrtf1的表达，由此认为电针可以通过诱导UCP1 表达促进白色脂肪褐化，这可能是针灸影响身体质量减轻的机制之一。周焕娇[27]发现，电针刺激肥胖大鼠双侧“足三里”、“丰隆”穴可有效激活褐色脂肪组织，提示针刺促使大鼠BAT 中UCP-1 mRNA表达增加，研究结果同时表明，电针联合热量控制可显著降低内脏白色脂肪组织糖皮质激素的阳性表达，而升高棕色化基因UCP1的表达。李晓燕等[28]的研究结果表明，电针刺激肥胖大鼠“足三里”、“三阴交”能促进棕色脂肪组织特异性基因UCP-1 和β-AR 基因、PGC-1α mRNA及蛋白表达，使棕色脂肪含量增多，胞质内线粒体增多，从而使机体能耗增多，达到减肥的目的。这提示针刺可能调控AMPK、UCP-1 和PGC-1α的表达促使白色脂肪组织褐化。

同时，针刺可以作用于棕色脂肪相关因子从而直接调节PPAR 的表达水平，进而促进白色脂肪棕色化。金颖[12]发现，肾俞穴、脾俞穴、肝俞穴穴位埋线可通过提高PPARγ、PGC-1 mRNA 与蛋白表达，增加BAT 内UCP-1 含量，从而促进WAT 棕色化，改善脂肪细胞大小排列异常，提高脂肪组织能量代谢，起到防治OVX（去卵巢）大鼠肥胖的作用。李媛媛等[29]发现，针刺代谢综合征大鼠“带脉”穴能上调大鼠脂肪组织PPARγ基因与蛋白的相对表达，促进棕色脂肪细胞中UCP-1的表达，这与白色脂肪组织棕色化有关。然而，有研究发现，针刺也能下调PPAR，减少脂肪分化，脂滴减少，从而达到减肥的目的[30-31]。综上可知，针刺能起到减肥效果，其机制可能是直接通过AMPK、UCP-1 和PGC-1α 介导的信号通路激活PPARγ，进而促进白色脂肪棕色化，有助于寻找治疗肥胖的新靶点[32]。

4 总结与展望

针刺调控白色脂肪棕色化的途径复杂，具体的分子机制仍未研究清楚，但利用针刺调控PPAR 进一步影响核心因子则可能寻找到更多针刺促进白色脂肪棕色化的通路。由现有的研究结果可以发现：针刺可通过促进白色脂肪棕色化相关细胞因子的表达，如AMPK、PGC-1ɑ、UCP-1 等，使PPAR 的表达增加，从而使白色脂肪产生棕色脂肪细胞表型。针刺使Sirt1的表达增加，使PPAR 去乙酰化，从而诱导白色脂肪棕色化；值得注意的是，Sirt1 也可联合AMPK 提高PGC-1ɑ 的活性，增加PPAR 的表达，使白色脂肪棕色化。PPAR 的表达可促使UCP-1 的表达，从而促进褐化；而增加的UCP-1 亦可反过来作用于PPAR 促进棕色化的过程。但目前缺乏客观证据和临床试验的验证，未来研究可基于肥胖大鼠模型与PPAR调控PGC-1α、UCP-1 通路来进一步阐明以上观点的真实性，这为针灸通过白色脂肪棕色化途径治疗肥胖病提供新的理论依据。