文獻信息

近日，重慶醫科大學附屬第二醫院內分泌科、重慶內分泌與代謝疾病臨床研究中心和重慶三峽中心醫院內分泌科等單位的研究成果Genetic ablation of C-reactive protein gene confers resistance to obesity and insulin resistance in rats（C-反應蛋白基因的基因消融導致大鼠對肥胖和胰島素抵抗）在學術期刊DIABETOLOGIA（影響因子10.122）發表。平生公司的Super Nova^® Micro PET/CT 產品在論文中提供了重要的大鼠脂肪的CT圖像和定量分析，把單CT系統的功能發揮出來，實現了一機兩用。

該研究的通訊作者為楊剛毅教授。第一作者為楊夢柳、仇勝。

文獻摘要

目的/假設：除了作為一種傳統的炎癥標志物外，C反應蛋白（CRP）與肥胖、糖尿病和心血管疾病的發展密切相關。作者假設CRP蛋白直接參與能量和葡萄糖代謝的調節，并且CRP基因缺陷會導致肥胖抵抗和胰島素抵抗。

方法：采用轉錄激活因子樣效應物核酸酶（TALEN）技術實現大鼠CRP基因敲除。將CRP基因缺陷大鼠喂以普通飲食或高脂飲食。檢測體重、糖代謝、胰島素敏感性、能量消耗和炎癥狀態的表型變化。在野生型和CRP基因敲除大鼠中，通過腦室內輸送瘦素和CRP并進行葡萄糖鉗夾研究，檢測CRP缺陷對下丘腦瘦素和胰島素信號及葡萄糖穩態的影響。

結果：CRP缺陷大鼠高脂飲食后體重和食物攝入顯著減少，能量消耗增加，胰島素敏感性提高。葡萄糖鉗夾研究顯示肝臟胰島素信號和作用增強。CRP缺乏增強和延長了中樞瘦素的減肥作用及促進了其外周效應。相反，將CRP恢復到基因敲除大鼠的下丘腦中可以減弱中樞瘦素信號對胰島素敏感性和外周糖代謝的影響。

結論/解釋：CRP不僅是炎癥和代謝綜合征的血液標志物，而且其通過調節下丘腦瘦素信號直接參與調節能量代謝、體重、胰島素敏感性和葡萄糖穩態。

實驗方法

動物

動物Crp-KO大鼠由Cyagen Biosciences公司生產，并飼養于重慶醫科大學動物實驗中心。Crp-KO SD大鼠通過轉錄激活物樣效應物核酸酶（TALEN）技術構建。簡而言之，對大鼠Crp外顯子和內含子序列的分析導致了基因缺失位置（外顯子1）的設計。作者用它來構建TALEN質粒（引導mRNAs的序列：TALEN-1L：T C A C G A T A A G C T T C T C T C , T A L E N - 1 - R :TATAATAGCTCCTACCTT）。體外轉錄mRNA的核注射導致F0代陽性大鼠的出生，并與野生型（WT）雜交產生雜合子F1代。雜合子F1大鼠與雜合子F1大鼠交配，獲得純合子Crp KO大鼠或雜合子F2或WT同窩仔。通過測序確認表型。動物被安置在一個溫度和濕度控制的設施中，有12小時的光/暗循環，可以隨意獲得水和食物。所有使用的動物均基于其相應的基因型，一旦確定其基因型，將其隨機分配到NCD或HFD喂養組，或隨機分配到不同的治療組。為了構建高脂飲食（HFD）誘導的胰島素抵抗模型，8周齡的雄性WT和Crp-KO大鼠被喂食正常食物（NCD）或HFD（45%脂肪；中國江蘇醫學院）12周。在年齡相關代謝研究中，8周齡雄性WT和Crp-KO大鼠被喂食HFD 16個月。

CT成像、重建和分析

使用SuperNova PET /CT（平生醫療科技有限公司）中的單CT掃描協議對大鼠進行掃描。脂肪體積分析是基于脂肪的灰度值（CT值）低于其他器官和肌肉。根據不同的灰度閾值對脂肪進行篩選和分離。Cruiser軟件（版本1.5.0，平生醫療科技有限公司）用于采集圖像，采集參數設置為60 kV管壓、600μA管流、DSD（源焦點到探測器的垂直距離）510 mm和FOV（視野）110 mm。圖像采集后，使用recon軟件（recon 1.5.0，平生醫療科技有限公司）進行重建。這一過程是由專業人員進行的。

實驗結果

CRP缺乏對能量平衡的影響

為了研究CRP缺乏對能量穩態的生理影響，使用TALEN技術制造CRP KO大鼠。CRP-KO大鼠肝臟中未檢測到CRP蛋白表達，與WT同窩大鼠相比，循環CRP水平也為零。定量PCR分析還顯示，脂肪、肌肉和胰腺中的Crp表達完全被敲除（ESM圖1a-c）。在檢查喂食NCD的Crp KO大鼠的生長時，作者發現體重、脂肪成分和食物攝入沒有明顯差異（圖1a-g）。此外，直腸溫度（在室溫或4°C下測量）和熱像圖顯示兩種基因型之間沒有顯著差異（ESM圖2a，b）。

在HFD方案下，突變大鼠和WT大鼠的體重、脂肪體積和能量平衡表型存在差異。因此，與WT大鼠相比，Crp-KO大鼠的體重、脂肪量和食物攝入顯著減少，而瘦體重沒有顯著變化（圖1a-f）。HFD喂養的KO大鼠的平均每日食物攝入量和累積食物攝入量也低于WT對照組（圖1f，g）。有趣的是，Crp-KO大鼠幾乎完全抵抗HFD引起的收縮壓和舒張壓升高（圖1h，i）；然而，這種表型似乎伴隨著Crp KO大鼠體重增加的減弱（ESM圖3a，b）。這一表型是否只是體重增加差異的次要表現，還是CRP直接參與血壓調節的結果，仍有待研究。

Crp-KO大鼠的體重、脂肪量、食物攝入和血壓減少。8周齡雄性WT和Crp-KO大鼠喂食NCD或HFD 12周。Crp KO可保護大鼠免受高脂喂養期間體重增長曲線（a）和累積體重（b）中明顯的體重增加。顯微CT掃描顯示脂肪成分（c、d）和脂肪量（但瘦肉沒有）顯著減少（e）。在HFD方案下，Crp-KO還導致每日平均攝食量（f）和累積攝食量（g）以及收縮壓（h）或舒張壓（i）下降。數據表示為Crp KO大鼠與WT大鼠的平均值±SEM，*p<0.05，**p<0.01（數據采用未配對的Student t檢驗）。ATV，脂肪組織體積

結論：

總之，作者首次構建了SD大鼠Crp-KO模型，為Crp直接調節能量平衡、慢性炎癥、血壓、糖代謝和胰島素敏感性提供了遺傳學證據。其中一些病理生理效應至少部分是通過控制炎癥和抑制瘦素的生理功能實現的。這些發現明確支持這樣一個結論，即肥胖和2型糖尿病患者的血CRP水平升高不僅僅是一個替代指標。降低循環CRP水平或CRP誘導的瘦素抵抗可能是治療肥胖和2型糖尿病的一種有希望的治療策略。

使用設備

Super Nova^® Micro PET/CT（II 代外觀圖）

影像軟件：Avatar（平生醫療科技）