Cell Metab | 南方医科大学鲁峰等团队合作发现褐色和皮下白色脂肪组织的动员支持有效的皮肤修复

皮肤的修复和再生需要多种细胞类型的参与。脂肪细胞是体内主要的能量储存部位，具有重要的内分泌功能，存在于许多组织的外周或内部，在组织修复的调节中起着重要作用。脂肪细胞是非常动态的，为储存脂肪而肥大，并因脂质损失或脂质分解而缩小。各种刺激可使脂肪细胞发生转变并获得特殊功能，包括产热和收缩。它们的可塑性还允许它们通过释放生物活性产物、脂质和脂肪因子以及在可收缩成纤维细胞中的转分化来调节皮肤、心脏、骨骼肌和乳腺的组织修复和纤维化。

脂肪细胞被认为是皮肤修复和再生的重要参与者，但迄今为止所进行的研究主要集中在真皮白色脂肪组织(dWAT)，而不是皮下白色脂肪组织(sWAT)。在对冷应激、烧伤或癌症的反应中，sWAT中的脂肪细胞经历一个“褐变过程”，其中sWAT发展出一种与棕色脂肪组织(BAT)相似的表型，当它被称为米色/白垩脂肪组织时，其特征是多室脂滴和高解偶联蛋白1 (UCP-1)表达。此前已有大量研究表明，BAT和sWAT的褐变作用可以改善肥胖患者的代谢健康，也可以加速癌症患者或经历过生热烧伤的患者恶病质的发展。然而，sWAT褐变是否发生在损伤后并有助于皮肤修复尚不清楚。

模式图（Credit: Cell Metabolism）

棕色和米色脂肪组织具有重要的分泌功能，并释放多种物质，包括脂肪因子、脂质和外泌体miRNAs，这些物质统称为“细胞因子”。这些物质具有自分泌、旁分泌和内分泌作用，并影响各种过程，包括脂质和葡萄糖代谢、胰岛素敏感性、炎症和组织修复。

该研究确定了源自sWAT的成熟脂肪细胞在皮肤修复中的关键作用。来自sWAT的成熟脂肪细胞的遗传谱系追踪显示，它们在皮肤损伤后向伤口床突出，并部分转分化为成纤维细胞表型。此外，健康啮齿类动物的sWAT会发生褐变，而糖尿病小鼠的sWAT则不会。最后，通过使用遗传策略选择性地降低sWAT中褐变基因Prdm16的表达，发现sWAT褐变对于损伤后巨噬细胞的强大极化和肌成纤维细胞的激活是必要的。因此，来自sWAT的脂肪细胞调节修复的多个方面，并可能治疗与衰老和糖尿病相关的炎症性疾病和有缺陷的伤口愈合。