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來源：泰然健康網(wǎng) 時間：2025年06月30日 07:34

后臺回復(fù)“資料”，生物醫(yī)藥資料大合集，限時領(lǐng)取

在人體維持能量平衡和體溫調(diào)節(jié)的過程中，脂肪組織扮演著至關(guān)重要的角色。

長期以來，科學(xué)家們認(rèn)為棕色和米色脂肪細(xì)胞主要通過解偶聯(lián)蛋白1 (UCP1) 介導(dǎo)的產(chǎn)熱機(jī)制來調(diào)節(jié)能量平衡。然而，近年來的研究表明，可能存在UCP1獨(dú)立的，依賴ATP無效循環(huán)產(chǎn)熱機(jī)制。

這一發(fā)現(xiàn)尤其引起了研究者們的興趣，因為人類的UCP1表達(dá)水平普遍較低且個體間差異顯著。這種情況促使科學(xué)家們探索是否存在其他類型的產(chǎn)熱細(xì)胞，以及它們?nèi)绾卧谌梭w能量代謝中發(fā)揮作用。

2024年7月30日，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的Christian Wolfrum實驗室在Cell Metabolism上發(fā)表了文章 Single-nucleus transcriptomics identifies separate classes of UCP1 and futile cycle beige cells 。

他們利用先進(jìn)的單核RNA測序技術(shù)，對小鼠和人類的皮下脂肪組織進(jìn)行了深入分析。研究團(tuán)隊在小鼠皮下脂肪組織中發(fā)現(xiàn)了一種新的產(chǎn)熱脂肪細(xì)胞亞群，并將其命名為P2細(xì)胞。

這些P2細(xì)胞具有獨(dú)特的基因表達(dá)譜，富含ATP合成酶和氧化磷酸化相關(guān)基因，但UCP1的表達(dá)水平較低。研究人員發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞通過ATP依賴的無效循環(huán)來產(chǎn)熱，而不是依賴傳統(tǒng)的UCP1介導(dǎo)的解偶聯(lián)產(chǎn)熱機(jī)制。

為了進(jìn)一步驗證P2細(xì)胞在產(chǎn)熱中的作用，研究團(tuán)隊進(jìn)行了一系列實驗。

他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在小鼠體內(nèi)選擇性地消除P2細(xì)胞時，這些小鼠的能量消耗顯著降低，且在寒冷環(huán)境中維持體溫的能力明顯下降。這一發(fā)現(xiàn)強(qiáng)有力地證明了P2細(xì)胞在能量代謝中的重要作用。

特別值得注意的是，即使在UCP1基因敲除的小鼠中，P2細(xì)胞仍然能夠發(fā)揮其產(chǎn)熱功能，這為解釋UCP1缺失小鼠仍能適應(yīng)寒冷環(huán)境提供了新的解釋。

在人類深頸部脂肪組織中，研究者們發(fā)現(xiàn)了一種與小鼠P2細(xì)胞相似的細(xì)胞亞群，被命名為H-Ad-3。

團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)H-Ad-3細(xì)胞的豐度與個體在寒冷環(huán)境下的產(chǎn)熱能力呈正相關(guān)。這一發(fā)現(xiàn)揭示了H-Ad-3細(xì)胞可能是人類適應(yīng)寒冷環(huán)境的重要組成部分。

更進(jìn)一步，研究人員分析了超過1000名參與者的皮下脂肪組織樣本，發(fā)現(xiàn)H-Ad-3細(xì)胞的比例與多項重要的代謝健康指標(biāo)（如體質(zhì)指數(shù)、空腹血糖、糖化血紅蛋白水平等）呈負(fù)相關(guān)，暗示這些細(xì)胞可能在人體整體代謝健康中扮演著重要角色。

在同期，哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院Dana-Farber癌癥研究所的Bruce Spiegelman團(tuán)隊發(fā)表了背靠背文章 Development of a functional beige fat cell line uncovers independent subclasses of cells expressing UCP1 and the futile creatine cycle ，報道了類似的機(jī)制。

他們通過開發(fā)新的功能性米色脂肪細(xì)胞系，并結(jié)合單細(xì)胞克隆分析，發(fā)現(xiàn)了一種獨(dú)特的脂肪細(xì)胞亞群。這些細(xì)胞高表達(dá)組織非特異性堿性磷酸酶 (TNAP)，但UCP1表達(dá)較低。

進(jìn)一步研究表明，這些細(xì)胞主要通過ATP依賴的肌酸無效循環(huán)產(chǎn)熱，而不是經(jīng)典的UCP1介導(dǎo)的解偶聯(lián)產(chǎn)熱。

這項研究拓展了我們對能量代謝調(diào)控的認(rèn)識。同時，這一發(fā)現(xiàn)為長期困擾科學(xué)家的問題——為什么UCP1缺失的小鼠和UCP1表達(dá)低的人類仍能進(jìn)行有效的產(chǎn)熱——提供了合理解釋。

此外，P2/H-Ad-3細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)為開發(fā)針對肥胖和代謝疾病的新療法提供了潛在的靶點(diǎn)。這項研究也強(qiáng)調(diào)了脂肪組織異質(zhì)性在能量代謝中的重要性，提示我們需要更全面地考慮脂肪組織的多樣性功能。

原文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.cmet.2024.07.005

https://doi.org/10.1016/j.cmet.2024.07.002

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