目的:肥胖是最为流行的影响人类健康的问题之一,全球约有30%成年人超重或肥胖。肥胖能引起多种代谢性疾病的风险增高,包括2型糖尿病（type 2diabetes,T2DM）,非酒精性脂肪肝（nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD）等。上世纪八十年代初,人们发现胃减容手术可使肥胖合并2型糖尿病患者体重降低,而且可以长期维持血糖正常。减重手术能够有效控制肥胖T2DM患者血糖,这一结论被后续多个大型临床研究证实。袖状胃切除术（sleeve gastrectomy,SG）后人们观察到肝脏胰岛素敏感性明显改善,有助于短期血糖下降和长期血糖稳定。目前,自低风险腹腔镜手术推广以来,减重手术已成为重度肥胖的主要选择。作为减重的重要手段,袖状胃切除手术因其显著的临床效果和对脏器结构较小的改变而受到广泛认可。袖状胃切除术后脂肪负荷的减少是增加肝脏胰岛素敏感性的关键因素。然而减重手术能改善脂类代谢,其机制尚不清楚。近年来,脂肪组织代谢的变化引起了广泛的关注。围绕此问题深入研究,发现相关效应物及作用通路,不但对进一步阐明减重术后能量的代谢的改变机制有重要指导意义,而且可为非创伤手段干预T2DM拓展思路。动物中的大多数脂肪组织是白色脂肪组织（white adipose tissue,WAT）。WAT在能量储存中起主要作用,也是肥胖的主要原因。棕色脂肪组织（brown adipose tissue,BAT）通过动员储存的脂肪有效地产生热量。在寒冷等压力条件下能观察到白色脂肪组织转变成棕色样的脂肪组织,称为米色脂肪组织（beige adipose tissue）。这种组织类型能有效产生热量。有证据表明,白色脂肪组织棕色化在能量代谢中起着不容忽视的作用。然而,袖状胃切除术后白色脂肪棕色化是否参与其中的脂肪减少和负葡萄糖平衡目前尚不清楚。白色脂肪组织棕色化改变能够被一些因素诱导产生。王勇教授前期研究表明我们团队前期实验发现减重术后重度肥胖患者血浆脂联素水平显著升高,但其在SG中的作用仍需进一步研究。脂联素与其胞外受体结合,可激活多条下游的信号通路从而发挥作用。其中许多途径通过与过氧化物酶体增殖物激活受体（peroxisome proliferator-activated receptor,PPARγ）、PPARγ共激活因子-1α（PPARγcoactivator-1,PGC-1α）和解偶联蛋白1（uncoupling protein 1,UCP1）相互作用来调节该过程。进一步研究证实,在众多信号通路中磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶（adenosine monophosphate activated protein kinase,AMPK）蛋白表达明显增加,且与脂联素水平密切相关。AMPK是启动脂肪细胞发生脂解的重要因子。活化的AMPK通过PPARγ共激活因子-1α配体激活过氧化物酶体增殖物激活受体α,进而上调多种β-氧化关键酶的基因表达,增强脂肪酸氧化。有报道脂联素-SIRT1（sirtuin 1）-AMPK通路在能量代谢中发挥着至关重要的作用。AMPK通路激活能促进白色脂肪棕色化进程。在这里,我们旨在研究白色脂肪棕色化在袖状胃切除术后减重的作用,以及其在调节肥胖和代谢异常方面的潜在机制。试验方法:建立肥胖2型糖尿病Sprague Dawley（SD）大鼠模型。给予45%高脂饮食（high fat diet,HFD）饲养。注射低剂量链脲佐菌素。尾静脉采血测量血糖（BG）,BG水平高于16.7 mmol/l且稳定4周的大鼠被认为是肥胖糖尿病大鼠。将其随机分为空白对照组（Control）、非限制饮食的假手术组（Sham+libitum）、限制饮食的假手术组（Sham+FR）和袖状胃切除手术组（SG）。手术完全去除胃底（总胃的70-80%）。假手术组采用胃前壁靠近大弯侧1.0cm切口之后原位缝合。手术后4周,提取腹股沟脂肪组织检查棕色化程度。稳定分化的胰岛素抵抗脂肪细胞由小鼠3T3-L1细胞诱导而成。采用胰岛素、3-异丁基-1-甲基黄嘌呤（3-Isobutyl-1-methylxanthine,IBMX）和地塞米松（dexamethasone,DEX）共同诱导而成。Real-time PCR、Western-blot检测细胞UCP1、SIRT1、脂联素、PGC-1α、PPARγ、AMPKα、p-AMPKα、β-肌动蛋白的表达。检测血脂和体脂变化。免疫组织化学染色检测UCP1、PGC-1α、PPARγ。慢病毒载体构建及细胞感染,建立稳定过表达脂联素或SIRT1的胰岛素抵抗脂肪细胞。检测脂肪细胞棕色化相关指标。手术后每周给予大鼠腹腔注射AMPK抑制剂（Dorsomorphin,又称化合物C）,并采用qRT-PCR和蛋白质印迹分析检测产热蛋白如PPARγ,UCP1和PGC-1α表达。结果:1.袖状胃切除术可以缓解肥胖及其相关代谢紊乱就体重改变而言,与其他组相比,袖状胃切除组显示出显著且稳定的体重降低（所有组P<0.05）。空腹血糖结果显示,袖状胃切除组的空腹血糖显示出显著的下降趋势（所有组P<0.05）,以及更低的体脂含量。（P<0.05）2.袖状胃切除术可以在体动态调节白色脂肪和米色脂肪含量手术后约30天,在空白对照组和Sham+正常饮食组中,脂肪组织的大量沉积物存在于腹股沟和肩胛间区域,而这些在袖状胃切除组大鼠中几乎消失。在食物摄入量相似的情况下,Sham+FR组大鼠具有看起来更像白色脂肪组织的脂肪沉积物。袖状胃切除组大鼠的脂肪组织颜色较深,血管数量增加。与对照组和假手术组（Sham组）大鼠组织相比,袖状胃切除组大鼠PPARγ,UCP1和PGC-1αmRNA和蛋白表达均显著上调（PPARγP<0.01;UCP1和PGC-1αP<0.05）。通过免疫组织化学染色的方式检测了UCP1,PPARγ和PGC-1α的表达和分布,袖状胃切除组大鼠的组织中这三种蛋白表达增多。细胞形态接近棕色脂肪。3.脂联素/SIRT1信号通路参与袖状胃切除术引起的白色脂肪棕色化PCR结果显示,腹股沟脂肪组织中脂联素和SIRT1 mRNA水平显著上调（均为P<0.01）。蛋白质印迹显示,手术后袖状胃切除组大鼠的脂肪组织表达更高含量的脂联素和SIRT1蛋白（两者均P<0.01）。当细胞脂联素过表达时,SIRT1显著上调约4倍（P<0.05）而脂联素在过表达SIRT1的细胞中显著上调1.5倍（P<0.05）。4.SIRT1通过激活AMPK引起白色脂肪棕色化过表达SIRT1的3T3-L1细胞中pAMPK显著上调（P<0.01）,每周给予部分大鼠腹腔注射AMPK抑制剂（化合物C）。给予化合物C后,与袖状胃切除组相比,PGC-1α和UCP1基因的mRNA和蛋白质表达显著降低（所有组P<0.05）。PPARγ显示出降低的趋势,但没有统计学意义。结论:1.袖状胃切除术可以缓解肥胖并纠正其相关代谢紊乱,袖状胃切除组显示出更低的体脂、血脂含量以及血糖水平。2.袖状胃切除术可以在体动态调节白色脂肪和米色脂肪含量。袖状胃切除术能显著促进白色脂肪的棕色化。白色脂肪棕色化相关标志物包括UCP-1,PPARγ和PGC-1α,在袖状胃手术组中显著高于假手术组和对照组。3.脂联素/SIRT1信号通路参与袖状胃切除术引起的白色脂肪棕色化。袖状胃手术组中脂联素和SIRT1的表达显著增加。在3T3-L1脂肪细胞中,过表达脂联素和SIRT1上调了UCP1,PPARγ以及PGC-1α的表达。脂联素对SIRT1具有正调节作用,而SIRT1也对脂联素具有正反馈作用。4.SIRT1通过激活AMPK引起白色脂肪棕色化。SIRT1还通过激活AMPKα磷酸化从而促进白色脂肪组织的棕色化过程。