Review | Published: 4 May 2023

人們在真菌中發(fā)現(xiàn)了脂滴的存在，由此認(rèn)識到這一生物用以攝入和儲存能量的“特別裝備”；在節(jié)肢動物中，這種裝備被升級為能夠“自主運(yùn)營”的脂肪細(xì)胞，并最終演變?yōu)榧棺祫游锏慕K極“能量儲備庫”形態(tài)——脂肪組織。正是得益于這樣一個(gè)高度保守的進(jìn)化過程，真核生物得以適應(yīng)不利條件下的能量需求。對于哺乳動物而言，人們普遍認(rèn)為脂肪細(xì)胞分為三大類：白色脂肪細(xì)胞、棕色脂肪細(xì)胞和米色脂肪細(xì)胞。其中，白色脂肪細(xì)胞的特點(diǎn)是具有單房脂滴且線粒體較少，主要負(fù)責(zé)能量儲存；而棕色和米色脂肪細(xì)胞則富含多室脂滴和大量線粒體，參與能量消耗和熱量產(chǎn)生。不同脂肪細(xì)胞位置的差異賦予脂肪組織特異性，以滿足身體不同條件下的不同需求。

表 嚙齒動物和人類脂肪組織的特征

脂肪細(xì)胞與免疫細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞、周皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞和成纖維細(xì)胞等共同組成脂肪組織。除了調(diào)節(jié)能量平衡，脂肪組織也是機(jī)體維持體溫、代謝穩(wěn)態(tài)、免疫反應(yīng)、生殖和壽命所必需的，具有重要的內(nèi)分泌和免疫調(diào)節(jié)功能。過度擴(kuò)張的脂肪組織，特別是內(nèi)臟脂肪肥胖與糖尿病和其他代謝綜合征具有正相關(guān)關(guān)系。在肥胖脂肪組織重塑過程中，脂肪細(xì)胞的改變往往伴隨著大量的免疫細(xì)胞浸潤，血管生成減少，細(xì)胞外基質(zhì)沉積異常。脂肪細(xì)胞的擴(kuò)增包括體積增大（肥大）和數(shù)量增加（增生）兩種方式，盡管人們對于脂肪細(xì)胞肥大的機(jī)制和危害已頗有研究，且脂肪細(xì)胞形成的過程和機(jī)制業(yè)已眾所周知，然而關(guān)于脂肪細(xì)胞的起源——脂肪前體的特征及其命運(yùn)決定的調(diào)控仍有待挖掘和闡明。

近日，中國科學(xué)院上海營養(yǎng)與健康研究所王瑩研究員和時(shí)玉舫研究員在Cell Regeneration上發(fā)表了題為“Characteristic and fate determination of adipose precursors during adipose tissue remodeling”的綜述文章，討論了脂肪前體的發(fā)育起源及其表型特征的關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)，概述了在生理和病理?xiàng)l件下指導(dǎo)和調(diào)控脂肪前體命運(yùn)的內(nèi)在和外在信號，尤其是免疫微環(huán)境對其命運(yùn)重編程的多方位影響，由此提出了防治肥胖和相關(guān)代謝疾病的潛在策略。

眾多體內(nèi)外的研究已經(jīng)逐步明晰脂肪前體的來源、分化過程以及分子調(diào)控機(jī)制。然而，技術(shù)的發(fā)展和深入徹底改變了人們對脂肪前體及其在各種病理生理?xiàng)l件下重塑脂肪組織的理解。脂肪前體并不是一群單一的細(xì)胞集合，它們存在時(shí)空的異質(zhì)性；并不局限于產(chǎn)生用以維持能量平衡的新脂肪細(xì)胞，還具備響應(yīng)和調(diào)節(jié)組織微環(huán)境的能力。例如，不同白色脂肪庫中的脂肪前體具有復(fù)雜的種群和特征，內(nèi)臟脂肪中兼具向白色脂肪分化和促炎促纖維化的兩類脂肪前體；無獨(dú)有偶，皮下脂肪中不僅同樣存在相互牽制的兩群脂肪前體，而且還存在應(yīng)對刺激分化為米色脂肪的儲備。

白色和米色脂肪形成過程中脂肪前體的異質(zhì)性和可塑性

更重要的是，脂肪前體受到組織內(nèi)外環(huán)境的刺激后具有可塑性，可接收包括免疫細(xì)胞和各類炎癥因子、細(xì)胞外基質(zhì)等的系統(tǒng)性調(diào)控，決定自身分化潛能。結(jié)合人體脂肪組織、脂肪前體和體外實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷闹R，解析脂肪前體在各種病理生理?xiàng)l件下的細(xì)胞和分子基礎(chǔ)及其與組織微環(huán)境的相互作用，將有助于制定對抗衰老和慢性代謝性疾病的有力戰(zhàn)略。面對具有肥胖相關(guān)胰島素抵抗的糖尿病患者，合理調(diào)動皮下脂肪庫中的脂肪前體，增加脂肪細(xì)胞的數(shù)量，有望改善代謝穩(wěn)態(tài)。此外，將多余的白色脂肪轉(zhuǎn)化為能量燃燒的棕色／米色脂肪可能更適合代謝不健康的肥胖患者；相較之下，靶向過多的產(chǎn)能脂肪并使其轉(zhuǎn)化為白色脂肪將是惡病質(zhì)和脂肪萎縮患者的福音。盡管我們尚未能根據(jù)個(gè)人需求定制健康的脂肪前體，但充分認(rèn)識脂肪前體的異質(zhì)性及其在組織微環(huán)境中的可塑性，將有助于開發(fā)重塑脂肪組織以維持代謝穩(wěn)態(tài)的新策略。

文 l 葉嘉引

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原標(biāo)題：《【學(xué)術(shù)前沿】Cell Regen l 脂肪組織重塑之脂肪前體細(xì)胞的特征與命運(yùn)調(diào)控》

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