劉健/施國平合作發現肥大細胞調控脂肪棕色化的新功能和機制

脂肪組織作為一種動態和可塑的器官，具有對機體能量代謝和營養穩態的顯著影響。環境、藥物和營養刺激影響了脂肪組織的代謝表型和細胞組成。在人類和小鼠中，脂肪細胞能被分為單腔室的白色脂肪細胞和多腔室的棕色脂肪細胞。白色脂肪細胞以甘油三脂的形式儲存化學能，而棕色脂肪細胞轉化儲存的化學能為熱量。所以，靶向棕色脂肪細胞介導的產熱以升高能量代謝，對於發現治療肥胖和代謝疾病的新方法具有重要意義。

2019年7月16日，Cell Reports 在線發表了合肥工業大學食品與生物工程學院劉健研究組和美國哈佛大學醫學院施國平研究組的最新合作研究成果Functional Inactivation of Mast Cells Enhances Subcutaneous Adipose Tissue Browning in Mice。該研究揭示了肥大細胞（mast cell，MC）調控脂肪細胞棕色化的新功能和機制。

在此前的研究中，劉健研究組和施國平研究組已合作發現，在喂以含膽固醇西方飲食的小鼠中，MC的遺傳缺失和藥物穩定能夠降低飲食誘導的肥胖和胰島素抵抗，說明了MC在西方飲食所導致的肥胖和糖尿病發生中發揮著重要調控作用，但是對於「脂肪組織MC是否在脂肪細胞棕色化和產熱中發揮直接作用」仍不明確。

在這一最新的研究中，針對這一科學問題，研究人員發現，在正常飲食和注射腎上腺素激活劑去甲腎上腺素的情況下，相對於野生型對照小鼠，MC缺失的Kitw-sh/w-sh小鼠和用MC穩定劑DSCG處理的野生型小鼠都有升高的代謝率和皮下脂肪組織 (subcutaneous adipose tissue, SAT) 的棕色化。利用MC皮下回復技術，將MC回復到Kitw-sh/w-sh小鼠SAT中能夠阻止這些改變。機制研究顯示，MC功能失活，不僅提升了SAT中PDGFRα+脂肪細胞祖細胞的增殖，也加速了其向淺棕色脂肪細胞的分化。利用色氨酸羥化酶1（TPH1）抑製劑和TPH1缺失的MC，研究人員發現MC衍生的血清素抑制了SAT棕色化和系統的能量消耗。總之，在SAT中，MC的功能失活或MC中血清素的合成抑制，能夠啟動小鼠脂肪細胞的棕色化和系統的能量代謝。該研究的創新點如下：

1. MC功能失活升高了小鼠系統的產熱和能量消耗。

2. MC功能失活提升了SAT產熱基因表達和棕色化。

3. MC功能失活促進了SAT中PDGFRα+脂肪細胞祖細胞的增殖和棕色分化。

4. MC衍生的血清素抑制了SAT棕色化和系統的能量消耗。

肥大細胞調控脂肪細胞棕色化和產熱的機製圖

據悉，合肥工業大學食品與生物工程學院劉健研究組博士生張弦和王新是本文的並列第一作者，合肥工業大學食品與生物工程學院劉健教授和美國哈佛大學醫學院施國平教授是本文的共同通訊作者。

原文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.celrep.2019.06.044

（來源： BioArt）

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！