Cell Stem Cell：揭秘机体补充新型脂肪细胞的分子机理

2021年2月5日 讯 /生物谷BIOON/ --获得更多的脂肪细胞可能并不是大多数人想要的，尽管这可能正是他们对抗糖尿病和其它疾病所需要的的；人体如何以及在哪里添加脂肪细胞依然是一个谜，近日，一项刊登在国际杂志Cell Stem Cell上的研究报告中，来自德州大学西南医学中心等机构的科学家们通过研究就回答了这一系列问题。

文章中，研究人员描述了影响新型脂肪细胞产生的两个不同过程，研究者揭示了脂肪细胞的生成如何受到细胞中线粒体活性水平的影响；同时他们还揭示了一种特殊过程，该过程能阻断新的脂肪细胞在小鼠机体的一个脂肪存储区域发育，该区域与人体健康的皮下脂肪有关。此外，研究者指出，一种常用的癌症药物能启动小鼠机体中健康脂肪细胞的产生，这一研究结果或有望帮助开发在人类机体中应用的药物疗法。

图片来源：UT Southwestern Medical Center

研究者Philipp Scherer解释道，虽然脂肪并不受很多人欢迎，但只要我们吃的过多，就需要一个地方来存储多余的卡路里；研究者首先对线粒体进行了重点研究，他们表示，目前有两种选择，即将更多的脂肪挤压到现有的脂肪细胞中并使其膨胀，这就会导致诸如炎症乃至糖尿病等问题的发生，同时还能帮助制造新型脂肪细胞来分担压力。合适的脂肪储存（皮下脂肪储存，而并非在器官周围甚至器官内部储存）或许就是一种健康的选择方式。

研究者Rana Gupta补充道，如果现有的脂肪细胞自行填充，那么问题就随之而来了，当这些细胞不堪重负，其就会选择死亡或者功能失调，会将脂质溢出到本不打算储存脂肪的地方。这些脂质会移动到肝脏诱发脂肪肝，如果移动到了胰腺就会诱发糖尿病，移动到了心脏就会诱发心血管疾病，腹部脂肪可能会围绕在器官周围并引起炎症发生。脂肪储存最健康的地方就是皮下脂肪了，而研究者对小鼠研究发现这或许是其最不可能产生新的脂肪细胞的位置，尽管已经有干细胞样的足细胞被诱导产生脂肪细胞。

文章中，研究人员还识别出了一种关键过程，其能抑制祖细胞发育为小鼠皮下腹股沟脂肪中的脂肪细胞；HIF-1a（低氧诱导因子-1α）蛋白就是该过程的核心；其能切断一系列细胞过程，最终导致PPARγ蛋白失活，而PPARγ蛋白是脂肪细胞形成的关键驱动子。这些蛋白存在于人类和小鼠机体中，实际上，在人类皮下脂肪细胞祖细胞培养液中，HIF-1a还能够一直新型脂肪细胞的形成。研究人员利用了一种遗传性的手段来抑制HIF-1a的功能，结果发现，祖细胞随后会制造皮下腹股沟脂肪细胞，也仅有少量的细胞会发生炎症或出现纤维化。

随后，研究人员检测了癌症药物伊马替尼，结果发现其能够产生相同的效应，科学家们之所以尝试这种抗癌药物，因为其在抵御癌症患者的糖尿病上有着显著的有益效应；随后研究人员对前体细胞中的线粒体外膜中名为MitoNEET的蛋白质进行操控，所导致的线粒体功能异常和细胞代谢水平下降会促进前体细胞失去转变为新型脂肪细胞的能力，并且会增加炎症的发生。

研究者Scherer说道，本文研究结果表明，我们或能操控前体细胞使其转变成为脂肪细胞，通过“挠痒”这些前脂肪细胞使其转变成为脂肪细胞来招募脂肪细胞的能力非常重要，其对于机体健康有着非常深远的影响，尤其是在我们所生活的易于诱发肥胖的环境中。研究人员的目的是设计一种药物来刺激线粒体的活性。最后研究者表示，理解其背后的分子机制是非常重要的一步，后期我们将继续进行更为深入的研究来阐明如何通过药理学手段来操控这些过程。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Mengle Shao，Chelsea Hepler，Qianbin Zhang, et al. Pathologic HIF1α signaling drives adipose progenitor dysfunction in obesity. Cell Stem Cell. February 03, 2021 DOI:10.1016/j.stem.2020.12.008