脂肪组织一直被认为是没有活性的惰性储存组织。但是，近年来研究发现，脂肪组织不仅是脂肪代谢的主要器官，还是内分泌和旁分泌器官。脂肪组织分泌的几十种脂肪细胞因子和激素参与调节机体的多种生理过程，尤其是抵抗素在调控动物糖脂代谢与脂肪沉积等方面的作用已成为研究的热点。2001年，Steppan等[1]首次发现抵抗素。抵抗素是一种由白色脂肪细胞特异分泌的促胰岛素抵抗的肽类激素，属于富含半胱氨酸的分泌型蛋白质抵抗素样分子家族。研究发现，在遗传和饮食诱发的肥胖小鼠模型中血清抵抗素水平显著增加。因此，抵抗素被认为是肥胖与糖尿病之间的潜在联系，且与胰岛素抵抗的发展有关。小鼠抵抗素家族有4个成员，即抵抗素样分子a（RELMa）、抵抗素样分子β（RELMβ）和抵抗素样分子γ（RELMγ）以及抵抗素样分子（RETN）。它们具有类似的半胱氨酸残基（C-X11-C-X8-C-X-C-X3-C-X10-CX-C-X-C-X9-CC-X3-6-END）结构的半胱氨酸信号，具有一种特殊的间隔模式。人抵抗素基因也具有与小鼠抵抗素相似的保守半胱氨酸特征序列。此外，在一些使用哮喘小鼠模型的研究中，抵抗素被鉴定为与肺部炎症相关的蛋白质，并将其命名为在炎症区域3（FIZZ3）中发现的蛋白质。1抵抗素1.1抵抗素的结构与分布抵抗素富含半胱氨酸，在循环系统中尤其丰富。人类抵抗素基因位于第19号染色体，相对分子量为12.5 kb，由4个外显子和3个内含子组成[2]。脂肪组织中抵抗素的主要来源是单核细胞和巨噬细胞分泌，在骨髓中存在较高表达[3]。小鼠抵抗素基因位于第8号染色体，与人类的抵抗素基因编码区和氨基酸同源性分别为64.4%和59%，由5个外显子和4个内含子组成[4-5]。抵抗素主要在白色组织中表达，棕色组织中表达较低，在其他组织中几乎不表达[6]。猪的核苷酸和氨基酸与人类相比有69.7%和75.2%相似，包含16个氨基酸的信号肽序列[7]。奶牛抵抗素基因全长982 bp，由3个外显子和2个内含子组成，编码氨基酸的三个外显子长度分别为118、78和134 bp[8]。绵羊抵抗素基因编码含109个氨基酸，由3个外显子组成[9]。1.2抵抗素的生物学功能胰岛素抵抗是2型糖尿病最显著的病理特征，同时也是肥胖、心血管疾病的重要发病机制。在肥胖小鼠体内，血清抵抗素水平显著上升，血清抵抗素水平与机体胰岛素抵抗程度呈正相关。当真核表达载体pcDNA31-Retn注射入小鼠体内时，试验组和对照组的血糖和总胆固醇水平差异显著，表明抵抗素不仅参与胰岛素抵抗的形成，还影响体内糖代谢和脂代谢[10]。抵抗素由脂肪细胞生成分泌，用硫化氢通过腺苷酸激活蛋白激酶（AMPK）信号通路影响小鼠胰岛素抵抗3T3-L1脂肪细胞系抵抗素的分泌时，发现硫化氢可能通过激活AMPK通路来抑制正常小鼠和胰岛素抵抗3T3-L1脂肪细胞的抵抗素分泌[11]。有研究表明，冠状动脉粥样硬化性疾病、冠状动脉和周围动脉疾病、缺血性卒中和充血性心力衰竭、肿瘤与抵抗素有关[12-15]。此外，抵抗素与炎症反应也有关，在炎症的病理作用下人抵抗素的表达量会升高[16]。循环抵抗素水平与2型糖尿病、类风湿性关节炎、慢性肾脏、败血症和冠状动脉粥样硬化中常见的炎症和纤溶生物标记物呈正相关，如C-反应蛋白（CRP），肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和白介素-6（IL-6）[17-18]。在败血症和胰腺炎的情况下，血浆中抵抗素的水平与疾病的严重程度有关。2抵抗素与骨骼肌内脂肪异位沉积脂肪组织的主要功能是贮存脂肪和储存能量。脂肪组织主要以甘油三酯的形式存在于白色脂肪内。但当游离脂肪酸产生过多、超过脂肪组织的氧化能力时，过多的脂肪酸从脂肪组织中溢出，转向非脂肪细胞，如肝脏、心脏、骨骼肌和胰腺等，并在这些非脂肪细胞内被酯化为甘油三酯，堆积在细胞质内，导致脂肪异位沉积[19]。脂肪细胞分泌的抵抗素对调控脂肪沉积有重要作用，骨骼肌内的脂肪异位沉积和脂肪组织之间存在直接关系。有研究表明，骨骼肌中的脂质蓄积会导致胰岛素抵抗的发展，骨骼肌是主要的胰岛素刺激下糖脂代谢组织，同时也是葡萄糖刺激胰岛素分泌的最大组织，可以通过葡萄糖转运蛋白4（GLUT4）介导的易化扩散和脂质代谢，摄取约85%的胰岛素刺激分泌的葡萄糖[20]。生物体中具有多个脂肪组织部位或储存点，骨骼肌也具有内分泌或旁分泌功能的细胞因子所需的关键特征。脂肪组织与肌肉相邻，可以诱导不同的信号通路，这取决于它是皮下脂肪、肌间脂肪还是肌内脂肪，脂肪组织位点在脂肪组织和闭合肌肉之间的生理相互作用中很关键。骨骼肌位于不同的区域也会有不同的肌纤维类型，包括I型和Ⅱ型[21]，肌源性细胞和脂肪细胞之间的相互作用可能在肌生成、脂肪生成、蛋白质周转和脂肪生成/脂肪分解的速度和程度等方面起着重要作用[22]。此外，两种细胞类型的共培养模型证明肌细胞和脂肪细胞之间存在相互干扰。在骨骼肌细胞中，与抵抗素长期慢性孵育通过降低细胞表面脂肪含量、脂肪组织蛋白1表达以及腺苷酸激活蛋白激酶和乙酰辅酶A羧化酶磷酸化的机制来降低脂肪酸的摄取和代谢，而不改变细胞活力[23]。相关研究显示，肥胖的皮下脂肪组织分泌会损害老年人成肌细胞的肌生成。通过激活核转录因子（NFκB）通路，皮下脂肪组织可分泌大量的抵抗素，抵抗素促进肌管中肌细胞内脂肪的积累，并通过增强脂肪酸氧化、增加肌管呼吸来改变肌管代谢。肥胖人群皮下脂肪组织分泌的抵抗素和人体骨骼肌的肌生成相关[24]。上述研究表明，抵抗素在维持骨骼肌与脂肪平衡比例方面具有重要作用。有关抵抗素对骨骼肌葡萄糖摄取的影响已有研究报道，认为抵抗素能显著抑制骨骼肌对葡萄糖的摄取，但在其机制方面却存在较多争议。有研究利用重组抵抗素养的大鼠干预体外培骨骼肌细胞，观察骨骼肌细胞糖摄取功能的变化，并检测以胰岛素为调节糖代谢信号转导通路中的关键分子胰岛素受体底物-1（IRS-1）、GLUT4等指标，由此得出结果抵抗素能够显著抑制胰岛素敏感靶组织-骨骼肌对葡萄糖的摄取，其功能与胰岛素抵抗密切相关[25]。当研究脑外伤大鼠骨骼肌组织分泌的抵抗素对糖代谢的影响时，发现其在建立的TBI模型中大鼠肌肉组织中抵抗素的表达明显增加，与糖代谢指标密切相关[26]。以上结果表明，抵抗素影响骨骼肌糖摄取的机制与胰岛素调节糖代谢的信号转导通路有关。抵抗素可能通过与其他器官的相互作用参与肥胖和胰岛素抵抗。相关研究显示，当培养人的内脏脂肪组织时，抵抗素可以通过蛋白激酶A（PKA）和细胞外调节激酶1/2（ERK1/2）信号通路刺激脂肪分解，并促进脂肪酸和甘油从脂肪细胞流出到血浆，由此推测抵抗素可能通过其对脂肪组织的影响而在肥胖相关病理中有重要作用[27]。研究用高脂饮食喂养雄性SD大鼠，测定血糖、胰岛素水平和大鼠骨骼肌重组蛋白（CD36）以及肉毒碱棕榈酰转移酶（CPT1）的mRNA和蛋白的表达情况，发现高脂饮食可引起大鼠胰岛素抵抗及骨骼肌组织中脂质中间代谢产物的堆积，且肌内脂质堆积与脂肪酸代谢中的关键酶CD36、CPT1表达的变化有关[28]，抵抗素还可以通过改变胰岛素受体底物1和丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶（Akt1）的功能、减少GLUT4的转运来减少由胰岛素刺激的葡萄糖摄取、氧化以及糖原合成[29-30]，表明抵抗素在肥胖和葡萄糖稳态受损中的潜在作用。骨骼肌对脂肪酸代谢的改变会导致胰岛素抵抗和脂毒性，但抵抗素对骨骼肌中长链脂肪酸摄取和代谢的影响却鲜为人知。使用重组抵抗素处理大鼠骨骼肌细胞时可以减少棕榈酸酯的摄取，这与细胞表面CD36含量减少和脂肪酸转运蛋白1（FATP1）表达较低相关，同时AMPK和乙酰辅酶A羧化酶（ACC）磷酸化的降低可使细胞内脂质蓄积[31]。由此可见，骨骼肌细胞与抵抗素的长期温育可通过CD36含量以及FATP1表达降低来调控脂肪酸的摄取和代谢。3猪抵抗素概况国内有研究获得了猪抵抗素基因序列，其mRNA全长535 bp，编码区长度为330 bp，编码含16个氨基酸残基的12 kD蛋白，活性蛋白主要以二聚体或三聚体形式存在[32]。有研究发现猪抵抗素基因的Sml I的酶切位点具有多态性，Sml I酶切位点的多态性与猪身上的脂肪分布、生长、眼肌、pH值等都显著相关[33]。抵抗素在人和小鼠中参与脂代谢和胰岛素抵抗，但并未发现猪抵抗素基因的Sml I位点的多态性与脂肪性状有关。由此推测抵抗素可能通过产生胰岛素抵抗的方式来调节肌肉糖代谢、糖原含量和pH值，进而与生长相关。猪是啮齿类动物中生脂能力最强的动物，利用不同浓度的重组抵抗素体外培养仔猪前体脂肪细胞，合适范围的浓度可显著促进猪前脂肪细胞的增殖，超过一定浓度则分化作用增强，其甘油三酯合成代谢及细胞内脂肪滴聚集明显增加[34]。也有研究探讨猪体内抵抗素成熟肽对葡萄糖和脂肪代谢的影响，将制备的猪抵抗素成熟肽肌注射到5月龄去势巴马香猪体内，结果显示，高剂量抵抗素组猪血清中总胆固醇含量显著低于对照组，提示抵抗素对甘油三酯分解成脂肪酸和甘油有显著促进作用，而血清游离脂肪酸（FFA）水平在处理2 h后显著升高[35]。由此推测，抵抗素对猪肌体脂肪代谢和能量平衡起重要调节作用。于健等[36]通过构建巴马小型猪2型糖尿病（T2DM）模型探讨胰岛素抵抗及瘦素、抵抗素水平的变化，对照组喂养普通饲料，模型组喂养高脂高糖饲料，发现T2DM小型猪血清瘦素、抵抗素水平升高。有研究表明，猪肺泡巨噬细胞中促炎细胞因子的表达与抵抗素呈正相关，抵抗素可以通过Toll样受体（TLR4）、髓样分化因子（MyD88）、易位关联膜蛋白（TRAM）和NF-κB等介导的通路促进猪肺泡巨噬细胞中促炎细胞因子的表达[37]。抵抗素基因多态性与猪肌内脂肪沉积有着密切联系。基因扫描及筛选结果发现，猪抵抗素基因主要存在两处特异性突变，即外显子2中的A/G突变和内含子2中的A/G突变。对猪抵抗素基因内含子2中第958位的A/G突变的基因型分布检测发现，其中国内品种梅山猪中均为G等位基因，而国外品种大白和长白猪中均为A等位基因。在273头“大白×梅山”F2资源家系群体中进行性状关联分析表明，A等位基因有利于增加眼肌宽、眼肌面积和瘦肉率，减少肩部背膘厚、6~7腰椎间背膘厚和平均背膘厚[38]。关于单核苷酸多态性的研究结果显示，抵抗素与猪肉的脂肪分布、总脂含量、系水力和屠宰后48 h的pH值及嫩度等性状有显著相关性。对纯种蓝塘猪、陆川猪、临高猪、长白猪、大白猪和杜洛克猪采用聚合酶链反应-单链构象多态性（PCR-SSCP）方法结合相关指标分析研究表明，抵抗素基因与脂肪沉积调控密切相关[39]。4其他动物抵抗素概况有关啮齿动物肥胖和脂质代谢的研究愈发重要。抵抗素和空腹血糖一直被认为参与调节葡萄糖代谢，因为对啮齿动物施用抵抗素时血糖水平会增加，而向啮齿动物注射抗抵抗素抗体时则会改善胰岛素作用[1]。研究表明，胰岛素抵抗是肥胖奶牛容易出现的症状，对奶牛尾根静脉采血，测量血糖含量和胰岛素含量，并结合体况指数分析，发现两者具有显著的线性相关性[40]。也研究发现，奶牛乳腺中抵抗素表达的降低可能会影响哺乳期间乳腺上皮细胞对胰岛素依赖性葡萄糖的摄取，而胰岛素表达的增加会通过提高脂肪组织中的胰岛素抵抗来降低葡萄糖的利用率[41]。抵抗素可以增加牛脂肪组织中的脂肪甘油三酯脂酶和激素敏感性脂肪酶的甘油释放量以及mRNA表达水平，参与脂肪代谢和沉积[42]。抵抗素也能引起炎症反应，利用重组牛抵抗素诱导牛肺泡巨噬细胞时，发现抵抗素可激活TLR4/MyD88非依赖信号通路，通过信号传递释放大量促炎细胞因子，引起肺部炎症[43]。抵抗素基因在绵羊肝、脾、肺及臀脂等组织中均有表达，肝脏在脂肪合成与代谢中发挥重要作用[9]，故肝脏中表达最高。研究抵抗素对绵羊的尾脂沉积与代谢性状的影响时，发现抵抗素基因在阿勒泰羊脂肪组织中呈高丰度表达，表明其在阿勒泰羊尾脂沉积代谢过程中具有一定调控作用[44]。此外，抵抗素还参与性腺类固醇生成的调节。有研究发现，绵羊子宫中存在外周抵抗素系统，还参与绵羊垂体激素分泌的调节[45]。有研究通过RT-PCR从脂肪组织中克隆猫抵抗素cDNA，分别与牛、人、小鼠和大鼠具有72.8%、75.4%、50.9%和51.8%同源性，且发现在皮下和内脏脂肪组织中，肥胖猫的猫抵抗素mRNA的转录水平显著高于正常猫。这表明因猫肥胖引起的抵抗素mRNA表达的改变与胰岛素抵抗相关[46]。另一项对肥胖T2DM恒河猴的研究表明，血清抵抗素水平与空腹血糖、空腹胰岛素和糖化血红蛋白（HbA1c）胰岛素抵抗指数呈正相关，但与胰岛β细胞功能呈负相关[47]。也有研究发现，炎症细胞中释放的抵抗素参与犬的炎症反应[48]。5展望脂肪异位沉积可发生在肝脏、骨骼肌等组织中。脂肪细胞分泌的抵抗素在调控脂肪沉积中具有重要作用，骨骼肌内脂肪沉积与猪肌内脂肪含量也可能存在一定的联系，因此，研究抵抗素的作用机制以及对动物脂肪代谢的调节值得进一步探讨，期望对优良肉质畜禽的培育提供理论基础，同时对以后的畜牧业生产提供参考。