免疫细胞在棕色脂肪产热及白色脂肪棕色化过程中的功能研究进展

肥胖已经成为威胁人类健康的全球性问题,棕色脂肪(Brown adipose tissue,BAT)及米色脂肪因其能够通过产热作用增加能量消耗这一特性,已成为一种备受关注的潜在肥胖治疗方法。近年来的研究发现M2型巨噬细胞(Alternatively activated macrophages,M2 type)能够促进BAT产热和白色脂肪(White adipose tissue,WAT)的棕色化(即米色脂肪的形成过程),但随后的一些研究却得到了相反的结论。到目前为止,M2型巨噬细胞是否参与促进WAT的棕色化过程仍是一个备受争议的话题。主要对M2型巨噬细胞、II型固有淋巴细胞(Type 2 Innate Lymphoid Cells,ILC2s)和嗜酸性粒细胞(Eosinophils)对BAT产热和WAT的棕色化的促进作用,以及M2型巨噬细胞不参与/抑制WAT棕色化这两个方面的研究状况做一综述。     

外泌体调控白色脂肪棕色化的研究进展

白色脂肪和棕色脂肪是存在于哺乳动物体内的两种脂肪组织。在一定条件下,白色脂肪高表达线粒体解偶联蛋白1,耗能增加,表现出棕色脂肪的功能,称为白色脂肪棕色化。白色脂肪棕色化是正常机体能量消耗、脂肪减少的途径,也是患者恶病质形成的重要因素。外泌体是一类携带大量生物信息分子的细胞外囊泡,介导多种生理病理进程。现系统综述外泌体调控白色脂肪棕色化的研究进展及其在恶病质中的作用,以期为代谢性疾病的诊疗提供新思路。     

自噬调控白色脂肪细胞棕色化的研究进展

脂肪细胞自噬(autophagy)以脂自噬和线粒体自噬的形式存在。细胞通过脂自噬调节脂质代谢,降低脂毒性并为线粒体活动提供原料;通过线粒体自噬控制细胞数量和质量影响细胞的功能。白色脂肪细胞中脂质过度积累及自噬调控异常引起的炎症,可导致肥胖症及其相关代谢疾病的发生。通过白色脂肪细胞棕色化将储能的白色脂肪细胞转变成产热的米色脂肪细胞是防治肥胖症的策略之一,而白色脂肪细胞棕色化过程需要自噬的调控。就目前有关两种形式的自噬在白色脂肪细胞棕色化中的作用、相关信号通路及自噬调节炎症的研究进展做一综述评论,以期为抗肥胖及其相关代谢性疾病研究提供参考依据。     

线粒体质量控制与米色脂肪之间的关系

近年来,肥胖患病率不断上升,肥胖已成为全球性公共卫生问题。肥胖能够增加高血压、冠心病等心血管疾病的发病风险,防治肥胖已经成为亟待解决的社会问题。米色脂肪是一种产热型脂肪细胞,可在受到寒冷、药物、运动等外界刺激下由白色脂肪细胞转化而来,但其形态和功能却与白色脂肪细胞不同,而与棕色脂肪细胞类似,即米色脂肪同样含有丰富的线粒体,可通过产热来消耗机体的能量,是预防和治疗肥胖的新靶点。线粒体是真核细胞中能量代谢的主要场所,其可为机体提供所需的能量。最近有研究显示,线粒体质量控制对米色脂肪的转化和产热功能具有关键作用。线粒体质量控制通过调控线粒体数量和质量的相对稳定来维持线粒体和细胞的正常活动。线粒体质量控制包括线粒体生成、线粒体自噬及线粒体融合/分裂。线粒体生成与线粒体自噬可以调控线粒体更新与降解,线粒体融合/分裂是线粒体修复的重要环节。有研究发现,线粒体数量、形态和功能的变化会对米色脂肪的生成、维持和产热造成影响,但是目前的研究还未完全阐明线粒体质量控制和米色脂肪之间的关系。本综述通过探讨线粒体生成、自噬及融合/分裂对米色脂肪的影响,探讨线粒体质量控制与米色脂肪的之间的关系,以期为预防和治疗肥胖提供新的思路。     

Cell:炎症与白色脂肪棕色化新发现——ILC2调节米色脂肪生成

<正>近日,国际生物学顶尖期刊cell刊登了来自加州大学旧金山分校Ajay Chawla研究小组的一项最新研究成果,他们利用热中性小鼠模型发现激活二型固有淋巴细胞(ILC2)能够调节白色脂肪组织中米色脂肪生成。这一研究成果对于我们了解炎症与肥胖之间的关系,利用促进白色脂肪棕色化治疗肥胖和糖尿病可能有重要意义。研究人员指出,当哺乳动物处于能量过剩状态时,白色脂肪会发生增生和肥大,以储存过剩的能量。相比之下,当进行冷冻刺激,会诱导白色     

米色脂肪,一种新型的产热脂肪

肥胖是因机体能量代谢失衡导致的体脂过多堆积,已成为一种流行病,威胁人们的健康。研究发现,在冷刺激或β肾上腺素受体激动剂刺激下,小鼠皮下白色脂肪组织中散在出现棕色样脂肪细胞,命名为米色脂肪(beige adipocytes)。米色脂肪具有产热功能,促进能量消耗。米色脂肪调控通路的研究,为预防治疗肥胖等代谢性疾病提供了新的方向。本文就米色脂肪功能、产热机制及其激活途径等研究进展作一综述。     

调控白色脂肪棕色化的生物活性物质及机制研究进展

肥胖已成为全球性公共卫生问题,肥胖及其引发的代谢疾病严重威胁人类健康。脂肪细胞发育及糖脂代谢与此密切相关,其中,白色脂肪细胞数量和体积的增加直接导致肥胖发生,而棕/米色脂肪的生成及其产热功能的增加有助于抵抗肥胖及相关代谢疾病。近年来已有较多研究从白色脂肪棕色化的角度着手研发保健食品及药物,从而抵抗肥胖。本文将对调控白色脂肪棕色化的生物活性物质及分子机制展开讨论。     

组蛋白H3甲基转移酶Ezh2与小鼠脂肪细胞分化关系研究

目的:探索组蛋白H3K27me3甲基转移酶Ezh2对小鼠白色、棕色和米色脂肪细胞分化的影响。方法:构建诱导型Ezh2全身敲除小鼠(Ezh2~(flox/flox) CAGcre)并于6周龄时腹腔注射他莫昔芬诱导敲除,以同窝、同性别、相同基因型假诱导(腹腔注射玉米油)小鼠作为对照。诱导完成后在光镜下观察脂肪细胞形态,采用Western Blot法检测脂肪组织中H3K27me3、Ezh2和Ucp1的蛋白表达量。采用Realtime PCR法检测不同部位脂肪组织的脂肪分化相关基因(Pparγ、Adipoq和Fabp4)、棕色脂肪标志基因(Ucp1、Cidea和Prdm16)和米色脂肪标志基因(CD137、Tmem26和Tbx1)的表达。检测敲除组小鼠的冷耐受能力,并予以高脂饮食诱导肥胖,观察小鼠体重增长情况、诱导结束后小鼠的糖耐量和胰岛素敏感性指标。结果:Ezh2敲除小鼠Ezh2和H3K27me3的蛋白含量降低,背部棕色脂肪细胞脂滴明显小于对照组,Ucp1的基因和蛋白表达明显高于对照组(P0.05);敲除组小鼠白色脂肪细胞分化较差,米色脂肪分化增加,米色脂肪的Ucp1和Tbx1基因表达增加(P0.05)。敲除小鼠可以更好地耐受冷刺激,并抵抗高脂饮食诱导的肥胖和胰岛素抵抗。结论:Ezh2在体内促进白色脂肪细胞的分化,抑制棕色和米色脂肪细胞分化。     

哺乳动物脂肪细胞的分化及调控

从形态特征上,可以将组成动物机体的脂肪分为白色脂肪、棕色脂肪和米色脂肪。骨髓来源和脂肪来源的间充质干细胞经血液循环等途径进入各组织器官,经过增殖形成脂肪祖细胞,再由祖细胞分化成为脂肪前体细胞与成熟的脂肪细胞。在生理条件下,白色脂肪与棕色脂肪可以相互转换,二者可动态转换。如果二者之间的平衡被打破,可能会引发多种疾病(如肥胖症、2型糖尿病、高血脂、脂肪肝、心血管疾病以及乳腺癌等)。米色脂肪是白色脂肪向棕色脂肪转化时出现的中间类型。不同类型脂肪之间的转换受若干种因子和因素的调控,该文将对脂肪的分化及其调节机制作一综述。     

MicroRNA调控动物脂肪细胞分化研究进展

脂肪组织不仅在维持机体能量代谢和稳态上发挥重要作用,同时也是重要的内分泌器官。脂肪细胞分化是由间充质干细胞(Mesenchymal stem cells, MSC)向成熟脂肪细胞分化的复杂生理过程,该过程由大量转录因子、激素、信号通路分子协同调控。miRNA作为内源性非编码RNA,主要通过抑制转录后翻译等机制来调控基因表达。近年来越来越多的证据表明miRNA通过调控脂肪细胞分化相关的转录因子和重要信号分子进而影响动物脂肪细胞的分化和脂肪形成。本文对miRNA影响动物白色、棕色和米色脂肪细胞分化的作用机制及其相关调控通路和关键因子进行了归纳总结,以期为肥胖等代谢性疾病的治疗提供一定的理论指导和新的治疗思路。     

白藜芦醇抑制小鼠肥胖的功效及相关机制探讨

目的:研究白藜芦醇抑制高脂引起的肥胖的作用机制。方法:将18只C57小鼠随机分为3组,分别为对照组、高脂以及高脂+白藜芦醇小鼠模型,给小鼠喂养一定剂量白藜芦醇(100 mg/kg/d),喂养12周。提取小鼠皮下脂肪细胞,分化成熟,加入白藜芦醇,采用q RT-PCR以及Western blot等方法检测HO-1以及棕色脂肪标志基因的表达。通过q RT-PCR检测小鼠脂肪组织炎症因子、UCP-1以及HO-1的表达。结果:白藜芦醇在体内可以明显抑制高脂引起的肥胖,糖耐量异常,同时促进棕色脂肪标志基因UCP-1,PGC-1以及PRDM16的表达。白藜芦醇还可抑制肥胖小鼠脂肪组织炎症因子的增加以及抗炎蛋白HO-1的表达。在体外分化的成熟的皮下脂肪细胞中,白藜芦醇同样可以促进棕色脂肪标志基因UCP-1,PGC-1以及PRDM16的表达。白藜芦醇通过促进抗炎蛋白HO-1的表达抑制高脂引起的脂肪炎症反应。结论:白藜芦醇可以通过促进白色脂肪棕色化以及抑制慢性低度炎症抑制高脂引起的肥胖、糖耐量异常以及改善胰岛素敏感性。     

microRNA调控棕色脂肪细胞的分化

微小RNA（microRNA,miRNA）是一类长度约为20~24个核苷酸序列的内源性的具有转录后调节功能的单链非编码小RNA,在基因表达调控方面具有广泛作用,参与了生物体生长发育、细胞增殖、分化、凋亡等多种生物学过程.最新研究发现,microRNA193b-365在棕色脂肪细胞分化过程中,通过上调或下调一些影响棕色脂肪细胞分化方向的因子（如Runx1t1 、Cdon、Igfbp5、PRDM16等）的表达水平,而发挥促进棕色脂肪细胞分化的功能.促进棕色脂肪形成可增加热量的产生,同时减少脂肪堆积,从而有助于减少肥胖症及其相关疾病的发生.microRNA正性调控棕色脂肪细胞分化这一作用机制为治疗肥胖症的研究提供了新方向,有可能成为脂类代谢性疾病治疗的潜在靶点.     

白色脂肪米色化的免疫调节

诱导白色脂肪组织米色化从而促进能量消耗是预防和治疗肥胖的新策略。近年来,大量研究表明免疫细胞在调节白色脂肪米色化中发挥重要的作用。巨噬细胞、嗜酸性粒细胞、固有淋巴细胞、T细胞等都参与调节米色脂肪的生成。本文概述脂肪组织的分类,介绍诱导白色脂肪米色化的免疫途径,分析免疫细胞与脂肪细胞之间的对话,以此探讨免疫干预作为肥胖防治的潜在方法。     

4周电针干预对大鼠白色脂肪“棕色化”的影响及其机制*

目的: 以有氧运动作为参照,观察4周电针干预对大鼠白色脂肪“棕色化”的影响,探究其可能的分子机制。方法: 将24只8周龄雄性SD大鼠随机分为安静对照组(Sed组)、有氧运动组(Exe组)、电针组(ElA组),每组8只,每组分别干预4周。Exe组采用65%最大摄氧量强度跑台运动,1 h/d,每周6 d。ElA组采用电针刺激“足三里”和“天枢”穴,20 min/d,每周6 d,每周记录大鼠体重。4周干预结束后,心尖和腹主动脉取血处死,分离双侧腓肠肌、肾周和附睾周围白色脂肪组织并称湿重,检测大鼠体脂含量和血清Irisin的水平,检测大鼠腓肠肌中AMPKα、p-AMPKα、PGC-1α、FNDC5和脂肪组织中UCP1蛋白的表达,检测大鼠棕色脂肪组织脂滴的形态。结果: ①与Sed组相比,从第2周开始,Exe、ElA组大鼠体重的增长明显降低,4周后Exe、ElA组大鼠体重和体脂含量明显降低(P＜0.01),而Exe、ElA组之间未见显著差异(P＞0.05)。②4周干预后,ElA组和Exe组大鼠白色脂肪湿重均明显降低(P＜0.05或P＜0.01)。③Exe和ElA组大鼠的血清Irisin水平明显升高(P＜0.05),Exe、ElA组腓肠肌p-AMPKα/AMPKα、PGC-1α、FNDC5蛋白表达和白色脂肪、棕色脂肪组织中UCP1蛋白表达均明显升高(P＜0.05)。④Exe、ElA组大鼠白色和棕色脂肪组织中脂滴面积明显降低(P＜0.01)。结论: 4周的电针干预,可有效控制大鼠体重,诱导白色脂肪“棕色化”,具有与4周有氧运动近似的减脂效果,其可能是通过AMPKα-PGC-1α-FNDC5-Irisin信号通路,释放Irisin,进而与脂肪组织“crosstalk”,上调UCP1的表达,诱导白色脂肪组织“棕色化”。     

棕色脂肪组织分化及调控的研究进展

棕色脂肪组织是哺乳类动物存在的另一种特殊类型的脂肪,通过线粒体氧化呼吸链解偶联作用,释放热能。近年研究发现,儿童时期乃至成人中仍存在代谢活跃的棕色脂肪。本文总结了棕色脂肪组织分化、组织结构、生理功能及其调节机制的研究进展,以阐明棕色脂肪组织在能量代谢中的作用和机制,从而为肥胖及其相关疾病的防治提供新的途径。     

肥胖状态下脂肪组织线粒体功能紊乱与运动调控

线粒体在包括脂肪组织在内的新陈代谢器官中扮演重要角色。脂肪组织包括白色脂肪组织(white adipose tissue, WAT)和棕色脂肪组织(brown adipose tissue, BAT),这两种组织功能相反。白色脂肪组织储存多余的能量,棕色脂肪组织则通过线粒体进行非颤栗性产热来消耗能量。在受到寒冷时、β-肾上腺素能受体激动剂或运动刺激时,白色脂肪组织棕色化形成形态与功能类似棕色脂肪细胞的米色脂肪细胞。在脂肪细胞中,线粒体调节脂肪细胞分化、脂质稳态、支链氨基酸代谢、产热作用以及白色脂肪组织棕色化,因此高活性的线粒体对于脂肪细胞的功能至关重要。研究表明,脂肪组织线粒体功能障碍与肥胖和2型糖尿病等代谢性疾病高度相关。肥胖时线粒体功能紊乱,表现为线粒体生物合成和活性降低、活性氧产生过量以及自噬增加,从而对脂肪组织功能产生不利影响。因此,调节脂肪组织线粒体功能的干预措施将有助于治疗肥胖。研究发现,运动是预防和改善肥胖的重要方法,通过增加线粒体生物合成和活性,改善脂肪组织氧化应激并抑制自噬,从而促进机体代谢。本文深入探讨了脂肪组织线粒体的功能、线粒体紊乱的表现形式以及运动的调控效应,将加深对运动减肥的理解与认识,同时为肥胖症的治疗提供新的方向和思路。     

低氧对肥胖小鼠棕色脂肪组织相关基因表达的影响及其机制

目的：分析肥胖小鼠在低氧暴露后棕色脂肪组织的差异表达基因及通路,以探讨低氧影响棕色脂肪组织活化的机制。方法：30只雄性C57BL/6J小鼠,其中8只为普通对照组（N,n=8）;其余饲喂高脂饲料8周后,肥胖建模成功小鼠随机分为两组：肥胖对照组（OB,n=8）和肥胖低氧组（H,n=8）。H组进行11.2%氧浓度8 h/d,6天/周共4周的低氧暴露。4周后,测试血糖、血脂,取肩胛处棕色脂肪组织进行mRNA表达谱芯片扫描和生物信息学分析。利用KOBAS2.0软件对所筛选差异表达基因,并对参与关键生物过程和信号通路的差异基因进行实时荧光qPCR验证。结果：干预结束后,H组较OB组体重和血脂血糖水平显著降低;OB组较N组的上调差异基因802个,下调1 175个,差异基因的功能主要集中在糖脂合成代谢及免疫炎症反应过程;H组较OB组上调基因297个,下调228个,主要参与的生物过程有糖脂代谢、脂质转运过程、肌肉组织发育过程及脉管系统发育过程;低氧暴露调节肥胖机体棕色脂肪的通路主要集中在HIF-1、PI3K-Akt、FoxO和ErbB信号通路等过程。结论：11.2%氧气暴露可通过调节一系列棕色脂肪相关基因表达而提高棕色脂肪活性,从而下调肥胖机体体重。     

寒冷诱导产热时大鼠棕色脂肪能量代谢相关蛋白谱的变化

棕色脂肪组织(BAT)的生理作用与白色脂肪显著不同,它以产热的形式释放能量而不是将能量以ATP的形式储存．线粒体是在能量代谢和维持细胞稳态中具有重要功能的细胞器．为了更好地了解棕色脂肪中的能量代谢过程,运用双向电泳及质谱相结合的技术,分离了大鼠白色和棕色脂肪线粒体,对其差异蛋白质谱进行了系统分析和鉴定．参与脂肪和氨基酸代谢、三羧酸循环及线粒体呼吸链的蛋白质在棕色脂肪线粒体中的表达明显高于白色脂肪线粒体,在寒冷诱导下这些蛋白质的表达进一步上调．此外,参与辅酶Q合成的一系列COQ 基因在棕色脂肪中经寒冷适应后表达明显上调．该研究表明,辅 酶Q合成的增高在非颤栗性产热中具有重要作用,为进一步了解棕色脂肪特异性的能量代谢提供了新的思路．     

非编码RNA在棕色/米色脂肪细胞发育中的调控网络

棕色脂肪组织(BAT)的主要作用是燃烧脂肪产热和消耗能量去防御寒冷和肥胖。大量的研究表明:通过各种措施提高BAT的活性可调节代谢稳态和导致一个健康的表型。近年来研究显示非编码RNA(ncRNA):microRNA(miRNA)和长链非编码RNA(lncRNA)在棕色和米色脂肪细胞的分化和代谢中扮演重要的调节作用。本文主要就一些对棕色和米色脂肪细胞发育、分化和功能起调节作用ncRNA进行综述,以期通过对提高BAT活性的靶向ncRNA的研究进行肥胖及其相关疾病的治疗提供新的思路。     

免疫调控米色脂肪生成的研究进展

哺乳动物中米色脂肪是一种被新发现的产热脂肪组织,可由白色脂肪转化而成,在机体的糖、脂代谢中起到了重要作用。研究表明,免疫系统跟脂肪代谢息息相关,它可以从多个方面来调控米色脂肪,比如骨髓、嗜酸性粒细胞、2型先天性淋巴细胞(ILC2)、IL-4/IL-13。本文就免疫系统(免疫器官、免疫细胞、免疫因子)对米色脂肪的调控作用加以综述,以期为治疗肥胖及其相关代谢疾病提供新的思路。