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【背景与目的】在与肥胖相关的多种慢性代谢性疾病的发生发展过程中,脂肪细胞肥大、氧气弥散障碍,是造成脂肪组织缺氧和脂肪细胞坏死的首要原因。研究发现,促进脂肪组织血管新生,能够减轻脂肪组织缺氧,改善肥胖及其相关的糖脂代谢紊乱。本实验旨在研究全反式维甲酸是否可上调脂肪细胞血管内皮生长因子的分泌,促进内皮细胞小管形成,并初步探讨其作用机制。【方法】(1)以3T3-L1前脂肪细胞为研究对象,以不同浓度的全反式维甲酸(all-trans Retionic Acid,atRA)与脂肪细胞诱导分化液同处理3T3-L1前脂肪细胞,通过油红O实验及细胞内脂肪酸水平反映脂肪细胞分化成熟的情况;(2)收集上述各组脂肪细胞的培养基上清液(conditioned medium of adipose cells,ACs-CM),采用Transwell实验和内皮细胞成管实验检测上清液对人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)迁移和管形成的诱导情况;(3)采用蛋白质免疫印迹(western blot,WB)和实时定量聚合酶链反应(quantitative Real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)检测上述各组脂肪细胞血管生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的表达水平,确定atRA的最佳处理浓度;(4)采用WB和qRT-PCR实验检测1μM atRA处理组脂肪细胞PI3K/AKT/mTOR信号通路的激活情况;(5)在atRA处理组脂肪细胞培养液中加入PI3K抑制剂LY294002,采用WB和qRT-PCR实验检测VEGF表达和PI3K/AKT/mTOR信号通路的激活情况,并收集各组脂肪细胞上清液处理HUVECs,通过Transwell实验和内皮细胞成管实验进一步观察PI3K抑制剂的加入对atRA诱导VEGF表达的影响。【结果】(1)采用浓度分别为0nM、10nM、100nM、1μM、10μM atRA与诱导分化液共同培养3T3-L1前脂肪细胞,至第八天分化结束后,脂肪细胞胞内脂质含量随atRA浓度增加而减少,其中10μM处理组脂肪细胞脂质含量减少最为显著,成熟程度最低;(2)以上述各组脂肪细胞培养基上清液处理HUVECs,结果发现1μM组脂肪细胞上清液诱导内皮细胞迁移和成管的能力最强;(3)收集上述各组脂肪细胞,发现VEGF蛋白及mRNA的表达水平随atRA浓度增加而升高,其中1μM组VEGF的表达水平最高;(4)以1μM atRA与诱导分化液共培养3T3-L1前脂肪细胞,至第八天分化结束后,通过WB和qRT-PCR实验检测发现,PI3K/AKT/mTOR信号通路被显著激活,VEGF、PI3K、磷酸化AKT、磷酸化mTOR蛋白水平显著上调;当加入PI3K抑制剂LY294002后,上述蛋白的表达水平被显著抑制,1μM-CM+LY组内皮细胞的迁移和成管能力也显著减弱。【结论】全反式维甲酸通过PI3K/AKT/mTOR信号通路促进3T3-L1前脂肪细胞VEGF表达,诱导内皮细胞管形成。