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<正>CellMetabolism|发现脂肪组织衰老的免疫学新机制衰老是体内系统性的退行性变化。不同组织、细胞间相互作用的失调是衰老的重要原因。以脂肪组织衰老为例,近年来的研究就突显脂肪组织中免疫细胞的紊乱导致了脂肪细胞功能的下降。尽管已有许多细致的研究,但是在年老时免疫细胞导致脂肪组织失衡的机制还不清楚。美国耶鲁大学Dixit实验室利用单细胞测序方法系统研究了脂肪组织中各类免疫细胞随衰老的变化,     

脂肪细胞的发育分化

脂肪组织是人体重要的能量贮存器官,同时还是一个重要的内分泌器官。适量的脂肪组织为人体所必需,但过多或过少的脂肪组织都会引起代谢综合征。脂肪细胞起源于血管基质中多潜能干细胞,这类干细胞具有自我更新和多向分化的潜能,在合适的条件下不仅可以分化为脂肪细胞,还可分化为肌肉细胞、软骨细胞和成骨细胞等中胚层来源的细胞。从多潜能干细胞到脂肪细胞的发育阶段可被分为三个阶段：（1）多潜能干细胞;（2）前脂肪细胞;（3）脂肪细胞。目前本领域的研究集中在干细胞定向为前脂肪细胞的机理以及这些定向为前脂肪细胞的干细胞的来源。该文将对从多潜能干细胞发育分化为成熟脂肪细胞的过程进行详细的阐述。     

脂肪细胞的起源

脂肪组织是机体内最重要的能量储存器官,具有产热、维持体温、内分泌和支持填充等多种功能,脂肪的功能异常被证实与2型糖尿病、高血压、动脉粥样硬化和肿瘤等多种疾病相关。一般认为在发育过程中脂肪细胞起源于中胚层,但近年来也有研究发现部分脂肪细胞起源于外胚层神经嵴。在发育完成后,机体内仍存在前脂肪细胞,在适当的条件下可继续分化为脂肪细胞,这些前脂肪细胞与血管有着密切的联系,但其在体分布及起源则有待证明。近年来对前脂肪细胞分化为脂肪细胞的终末分化过程研究较多,然而脂肪细胞的起源,以及间充质干细胞向前脂肪细胞的定向分化过程却仍不清楚。本文总结了近年来该领域的一系列研究成果,对脂肪细胞的起源问题进行综述。     

低氧对脂肪细胞发育及脂质代谢调控研究进展

脂肪细胞的生长、分化与增殖贯穿整个生命过程,脂肪细胞中脂质代谢紊乱影响脂肪组织免疫和全身能量代谢。脂质代谢参与调控机体多种疾病的发生与发展,如高脂血症、非酒精性脂肪肝病、糖尿病和癌症等,对人和动物健康具有重大威胁。低氧诱导因子（hypoxia inducible factor,HIF）是介导机体组织器官中氧感受器的主要转录因子,HIF可调控脂质合成、脂肪酸代谢和脂滴形成并诱导疾病发生。但由于低氧程度、时间和作用方式的不同,对机体脂肪细胞发育和脂质代谢产生有害或有益的影响还无从定论。本文总结了低氧介导转录因子的调控作用以及对脂肪细胞发育和脂质代谢调控的研究进展,旨在揭示低氧诱导脂肪细胞代谢途径变化的潜在机制。     

肌肉生长抑制素对脂肪细胞生长发育和脂代谢的调控

肌肉生长抑制素(MSTN)对骨骼肌生长的抑制作用已得到证实,但其调控脂肪组织的作用还不是十分清楚。本文综述了MSTN调控脂肪细胞生长发育和脂代谢的相关机制和可能研究趋势。     

Myostatin对骨骼肌、褐色脂肪和白色脂肪组织作用及其机制研究进展

Myostatin(肌肉抑制素)在机体内主要担任负调节作用。研究表明Myostatin对骨骼肌、褐色脂肪组织和白色脂肪组织都产生负调节作用,具体表现为抑制骨骼肌细胞生长、抑制褐色脂肪细胞分化和降低白色脂肪褐色化。该文综述了Myostatin对骨骼肌、褐色脂肪和白色脂肪影响及其机制的最新研究进展,并介绍了一些以Myostatin/Smad信号通路作为靶点来治疗肥胖及其相关代谢疾病的研究成果。     

过表达鸡Gata2或Gata3基因抑制Pparγ基因的转录

脂肪细胞分化是脂肪组织发育的一个重要过程. 目前,鸡脂肪细胞分化的分子调控机制还不十分清楚. 哺乳动物的研究结果表明,转录因子GATA结合蛋白2(Gata2)和GATA结合蛋白3(Gata3)具有抑制脂肪细胞分化的功能,它们在白色脂肪组织和棕色脂肪组织中的表达模式不同. 鸡没有棕色脂肪组织,目前还没有关于Gata2 和Gata3作用于鸡脂肪细胞分化的研究报道. 本研究利用半定量RT PCR的方法分析了Gata2和Gata3基因在鸡腹部脂肪组织和前脂肪细胞中的表达规律,发现鸡腹部脂肪组织中高水平表达Gata2 基因,低水平表达Gata3基因|鸡前脂肪细胞中Gata2 基因的表达水平远高于Gata3基因的表达水平,油酸诱导分化后的鸡前脂肪细胞Gata2基因的表达水平明显下调.此外,鸡过氧化物酶体增殖体激活受体γ(Pparγ)启动子（－1985/－89）报告基因荧光素活性分析和半定量RT PCP发现,在DF1细胞中过表达Gata2 或Gata3抑制鸡PPARγ基因的转录. 本研究结果为进一步研究鸡脂肪细胞分化的分子调控机制和Gata2和Gata3基因的生物学功能提供了参考.     

无菌猪和普通猪早期脂肪发育及脂肪组织基因转录表达的差异

通过比较无菌仔猪和普通仔猪在生长早期脂肪沉积的差异及脂肪组织基因转录表达谱的不同,评估肠道微生物定植对猪脂肪组织早期发育的直接影响.分别采集25日龄无菌仔猪(3头)和普通仔猪(3头)的颈部皮下脂肪,切片后经HE染色观察不同猪脂肪细胞的形态差异;Western Blot检测脂肪合成调控因子的蛋白表达差异;ELISA法测定...     

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。     

肉用牛、绵羊脂肪组织特性、发育规律及其评鉴方法

脂肪组织是动物的主要能量储存器官,同时也是重要的内分泌器官,能够调控机体能量稳态.对于反刍家畜而言,脂肪组织关系到御寒能力、免疫力、繁殖力、肉品质、饲料转化效率等多个生存与生产相关的重要性状.动物脂肪组织储存于皮下、内脏、肌间、肌内和骨骼等5个主要部位.依据脂肪细胞的类型又可以分为白色脂肪组织和褐色脂肪组织两大类.目前针对肉用牛、绵羊白色脂肪组织的发育规律方面的研究较为全面,而褐色脂肪组织的研究相对较少.针对反刍动物皮下、肌内等部位脂肪已建立了生产评价体系,但尚无针对褐色脂肪的评价标准.本文从动物健康与生产实际两个方面出发,分析了肉用牛、绵羊脂肪组织特性、发育规律及其鉴定与评价方法.     

Wnt信号通路调控脂肪发育与代谢的研究进展

肥胖是形成Ⅱ型糖尿病和心血管疾病的重要风险因子.Wnt信号通路是调控多个细胞发育与分化的重要信号因子.本研究介绍了脂肪组织结构、脂肪细胞分化的调控因子、经典和非经典Wnt信号通路.从肥胖与糖尿病的临床观察、脂肪分化与发育、线粒体代谢与炎症反应的角度,阐述了经典和非经典Wnt信号通路对脂肪发育和代谢的影响.     

谱系示踪技术揭示Tbx18+肾脏祖细胞分化为脂肪细胞

转录因子Tbx18在泌尿系发育中发挥重要作用。利用遗传谱系示踪模型，揭示了Tbx18+肾祖细胞具有向多种肾系细胞分化的潜能。但尚无文献报道其是否具有向脂肪细胞分化的潜能。本研究通过对Tbx18Cre/Rosa26LacZ双杂合小鼠泌尿系组织进行整体X-gal染色发现，肾包膜、输尿管及肾周脂肪组织能特异性表达β-gal蛋白，说明肾包膜、输尿管及肾周脂肪组织可能来源于Tbx18+祖细胞。对Tbx18Cre/Rosa26EYFP双杂合小鼠泌尿系组织进行免疫荧光染色，发现部分脂滴相关蛋白+（perilipin）脂肪细胞能表达标记蛋白EYFP，说明部分泌尿系脂肪细胞来源于Tbx18+祖细胞。本研究揭示了Tbx18+祖细胞具有分化为脂肪细胞的潜能，进一步证实了Tbx18+肾祖细胞的多分化潜能。结合本研究结果，若进一步研究肾损伤时，来源于Tbx18+祖细胞的泌尿系脂肪细胞是否进一步增多，将会为肾损伤的再生修复提供一些思路和启发。     

脂肪细胞因子对脂肪细胞增殖分化的反馈调节作用

肥胖已被证实是胰岛素抵抗、2 型糖尿病、高血压、高脂血症及冠状动脉粥样硬化性心脏病等代谢性疾病发生的重要诱因.肥胖的发生主要是由于体内脂肪细胞的异常分化和增殖,最终导致脂肪细胞异常增多及细胞内脂质过度沉积产生的.脂肪细胞的增殖分化受到多种因素的调控,其中脂肪细胞因子作为脂肪组织分泌的肽类激素,也在脂肪细胞的发育分化过程中起重要的反馈调节作用.大多数肥胖患者体内存在脂肪细胞因子分泌异常及其相应的功能紊乱.本文将对几种主要的脂肪细胞因子在脂肪细胞发育分化中的作用及最新研究进展进行简要综述及讨论.     

北京鸭外周血浆极低密度脂蛋白、总甘油三酯浓度与胴体性质的表型和遗传关系的研究

禽类脂肪细胞自身合成脂肪酸的能力有限,脂肪组织生长所需要的脂质绝大部分来自肝脏:肝脏合成的脂肪酸由极低密度脂蛋白携带至脂肪组织。因此可以设想血浆总甘油三酯或极低密度脂蛋白的含量可反映脂质向脂肪     

血管外周脂肪与血管稳态失衡

血管外周脂肪(perivascular adipose tissue, PVAT)是贴近血管外膜的脂肪组织,是活跃的旁自分泌器官,能够分泌多种活性物质,由外而内地影响着血管的稳态。PVAT是一种起源于独特前体细胞的脂肪组织,它兼具白色和棕色脂肪组织样特征。生理状态下,PVAT具有产热能力,并发挥机械保护和血管扩张的作用。病理状态下,比如肥胖、糖尿病、高脂血症、高血压和衰老等,PVAT表型改变和功能失调,表现为脂肪组织扩张、棕色脂肪“白色化”、脂肪细胞中脂质的异常积累和脂肪因子的异常分泌等。近年研究显示,PVAT表型的改变参与了血管重塑、动脉粥样硬化、腹主动脉瘤和高血压等多种病理过程或疾病的发生发展。     

骨髓脂肪细胞与白血病发生的相关性研究进展

骨髓脂肪组织是一种存在于成人外周骨和远端骨内的脂肪组织。既往研究对骨髓脂肪组织功能的认识尚不明确,认为脂肪组织以空间占据为主,是骨髓造血功能减退的表现。近年来,随着研究的不断深入,有较多的研究认为脂肪细胞具有内分泌器官的功能,能作为骨髓微环境的成分影响多种疾病的转归。研究发现,在多种不同类型的白血病(包括急性髓系白血病、急性淋系白血病、慢性白血病等)中均存在着骨髓脂肪细胞代谢的异常,这种异常对疾病的发生发展及预后起一定作用。更好地系统了解血液病中骨髓脂肪细胞的功能,调控脂肪细胞与白血病细胞间的交互作用,并调节骨髓脂肪细胞的代谢过程,对今后白血病的治疗可能会具有重要意义。     

谱系示踪技术揭示Tbx18~+肾祖细胞分化为脂肪细胞的潜能

转录因子Tbx18在泌尿系发育中发挥重要作用。利用遗传谱系示踪模型,揭示了Tbx18~+肾祖细胞具有向多种肾系细胞分化的潜能。但尚无文献报道其是否具有向脂肪细胞分化的潜能。本研究通过对Tbx18Cre/Rosa26~(LacZ)双杂合小鼠泌尿系组织进行整体X-gal染色发现,肾包膜、输尿管及肾周脂肪组织能特异性表达β-gal蛋白,说明肾包膜、输尿管及肾周脂肪组织可能来源于Tbx18+祖细胞。对Tbx18Cre/Rosa26~(EYFP)双杂合小鼠泌尿系组织进行免疫荧光染色,发现部分脂滴相关蛋白~+(perilipin)脂肪细胞能表达标记蛋白EYFP,说明部分泌尿系脂肪细胞来源于Tbx18~+祖细胞。本研究揭示了Tbx18~+祖细胞具有分化为脂肪细胞的潜能,进一步证实了Tbx18~+肾祖细胞的多分化潜能。结合本研究结果,若进一步研究肾损伤时,来源于Tbx18~+祖细胞的泌尿系脂肪细胞是否进一步增多,将会为肾损伤的再生修复提供一些思路和启发。     

ROS在脂肪分化中的作用研究新进展

由于肥胖及肥胖相关疾病在全球范围内的广泛流行,明确脂肪组织如何生长非常重要。脂肪组织主要由脂肪细胞分化、脂肪细胞肥大以及脂解作用共同调节。脂肪细胞分化是由多能干细胞或前脂肪细胞分化形成脂肪细胞的一个复杂而又程序化的过程。脂肪细胞的分化过程被分为四个阶段,生长抑制阶段,克隆扩增阶段,早期分化阶段和分化为成熟脂肪细胞表型的终末阶段。来自国内外多个研究的大量数据表明,活性氧(Reactive oxygen species, ROS)可以显著调节脂肪分化的过程进而影响肥胖及相关疾病的发生发展。作为一类重要的高活性分子,ROS在细胞内具有多种来源,主要包括线粒体、NADPH氧化酶、黄嘌呤氧化还原酶、黄嘌呤氧化酶、一氧化氮合酶等。本文回顾近年来的一些文献,对ROS及其生成系统在脂肪细胞分化中的作用进行综述,以期从氧化还原调节的角度明确脂肪细胞分化以及肥胖形成的机制,为肥胖及相关疾病的治疗提供新思路。     

猪脂肪组织发育过程中Wnt/β-catenin信号通路相关基因及脂肪转录因子的时序表达

为研究Wnt/b-catenin信号通路对猪脂肪组织发育的影响, 并探讨其可能的作用机制, 以1~120日龄长白猪脂肪组织为试验材料, 采用SQ RT-PCR法检测Wnt信号通路中相关基因β-catenin、GSK3β、Fz1及主要的脂肪转录因子PPARγ、C/EBPα 和分化早期标志基因LPL mRNA的表达变化; 石蜡切片免疫组化方法定性检测β-catenin在脂肪组织发育中的时序表达变化。SQ RT-PCR结果显示, β-catenin mRNA在猪出生第1天有高水平表达, 随着个体日龄的增长, 其表达量逐渐降低, 60日龄后维持在一个较低水平。GSK3β和Fz1 mRNA的表达量也伴随脂肪组织的发育而逐渐降低。而LPL、PPARγ和C/EBPα的 mRNA表达量随着个体日龄的增长而逐渐升高, 60日龄后仍保持高水平的表达。石蜡切片免疫组化结果显示, 随着脂肪组织的发育, β-catenin蛋白的表达也随之降低, 并且β-catenin蛋白的表达部位逐渐由细胞核和细胞质共表达变为只在细胞质中表达。上述基因表达的时序变化规律提示, β-catenin在维持前体脂肪细胞的未分化状态, 抑制脂肪组织发育中具有重要作用, 其作用机制可能是通过对脂肪细胞转录因子PPARγ、C/EBPα及分化早期标志基因LPL mRNA的调控来进行的。     

猪脂肪组织发育过程中Wnt/β-catenin信号通路相关基因及脂肪转录因子的时序表达

为研究Wnt/b-catenin信号通路对猪脂肪组织发育的影响, 并探讨其可能的作用机制, 以1~120日龄长白猪脂肪组织为试验材料, 采用SQ RT-PCR法检测Wnt信号通路中相关基因β-catenin、GSK3β、Fz1及主要的脂肪转录因子PPARγ、C/EBPα 和分化早期标志基因LPL mRNA的表达变化; 石蜡切片免疫组化方法定性检测β-catenin在脂肪组织发育中的时序表达变化。SQ RT-PCR结果显示, β-catenin mRNA在猪出生第1天有高水平表达, 随着个体日龄的增长, 其表达量逐渐降低, 60日龄后维持在一个较低水平。GSK3β和Fz1 mRNA的表达量也伴随脂肪组织的发育而逐渐降低。而LPL、PPARγ和C/EBPα的 mRNA表达量随着个体日龄的增长而逐渐升高, 60日龄后仍保持高水平的表达。石蜡切片免疫组化结果显示, 随着脂肪组织的发育, β-catenin蛋白的表达也随之降低, 并且β-catenin蛋白的表达部位逐渐由细胞核和细胞质共表达变为只在细胞质中表达。上述基因表达的时序变化规律提示, β-catenin在维持前体脂肪细胞的未分化状态, 抑制脂肪组织发育中具有重要作用, 其作用机制可能是通过对脂肪细胞转录因子PPARγ、C/EBPα及分化早期标志基因LPL mRNA的调控来进行的。