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Nature重磅:调控脂肪生成的关键细胞~又被发现~

来源:生物探索 2018-07-03 10:04


脂肪细胞(adipocytes)的发育和分化在肥胖症的病因和发病中起着重要作用。虽然多项研究已对脂肪的前体细胞进行了研究,但我们对它们的体内起源和特性的理解还不完整。近日,科学家们采用高分辨率的单细胞转录组学技术,“点亮”了脂肪组织内不同类型的基质细胞,或有助于提高我们控制肥胖和胰岛素敏感性的能力,从而治疗包括2型糖尿病在内的代谢疾病。

这项研究以“A stromal cell population that inhibits adipogenesis in mammalian fat depots”为题于6月20日发表在《Nature》杂志上。

来自瑞士洛桑联邦理工学院(Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL)和苏黎世联邦理工学院(Eidgenossische Technische Hochschule Zurich, ETHZ)的科学家们表示,“在小鼠模型中利用单细胞转录组的解析能力,我们可以发现皮下脂肪组织基质中脂肪干细胞和前体细胞的不同亚群。”

单细胞转录组可同时绘制数千个独立细胞的基因表达“快照”,由于同一亚群的细胞具有相似的基因表达谱,因此科学家们可以根据细胞的分子相似性对细胞进行分组。

利用这种方法,科学家们首先发现了小鼠的脂肪组织中的几种基质细胞亚群。随后,研究小组分离出这些亚群,并研究它们的细胞行为。出乎意料的是,他们发现其中一个亚群不仅不能分化成脂肪细胞,还通过分泌机制积极抑制其他脂肪前体细胞形成脂肪。研究人员将这类细胞命名“脂肪生成调节细胞(adipogenesis-regulatory cells,Aregs)”。

Fat cell development may be suppressed by a newly identified subpopulation of regulatory cells in the stromal vascular fraction of fat tissue. These cells, called adipogenesis-regulatory cells, or Aregs, were identified in the fat tissue of mice. Subsequently, a type of Areg was found in human fat tissue. (Left) Mature human fat cells grown in a Petri dish (green, lipid droplets). (Right) A section of mouse fat tissue showing, in the middle, a blood vessel (red circle) surrounded by Aregs (arrows). [Bart Deplancke/EPFL]

更重要的是,科学家们在人类脂肪组织中同样发现了类似的脂肪形成抑制细胞群。这些发现提供了一种希望,即Aregs可以被用来调节人类脂肪组织的可塑性。从长远来看,这可以提高我们控制肥胖和胰岛素敏感性的能力,从而治疗包括2型糖尿病在内的代谢疾病。

“我们的研究表明,仍有许多人类细胞类型有待发现,”ETHZ的Christian Wolfrum博士说。“其中有一些可能对医学有重要意义,比如我们在这项研究中发现的Aregs。”

“控制脂肪细胞的形成不仅对改善新陈代谢健康很重要,”EPFL的Bart Deplancke博士补充说,“它对延缓衰老也很重要,因为一些组织,如骨髓和肌肉,会随着时间积累脂肪,这对对自身功能有负面影响。因此,我们的发现具有广泛的生物医学意义,我们迫不及待地想要更多地了解这些有趣的细胞。”


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