《科学》杂志最新发现：脂肪细胞，请加油长！

来源丨学术经纬（ID：Global_Academia）

脂肪对健康的新陈代谢至关重要，但是过犹不及。白色脂肪组织过多是肥胖的一个重要特性，而肥胖症是糖尿病、心血管疾病和癌症等多种疾病的风险因子。与肥胖斗争的人们向灵魂发出拷问：脂肪，哪儿来的？

在本周《科学》最新上线的论文中，宾夕法尼亚大学医学院的Patrick Seale教授及其同事回答了这个问题，他们从小鼠和人类体内找出了脂肪组织的细胞来源。这一结果可以帮助科学家们想办法促进脂肪的有益扩增，从而为肥胖症和相关代谢疾病开发潜在的预防和治疗方法。

等一下，让脂肪扩增还有益？没错，脂肪细胞的扩增其实有两种方式。一是脂肪细胞数量变多（增生），一是脂肪细胞个头变大（肥大）。如果是后者，成熟的脂肪细胞为了储存油脂越胀越大，会引起纤维化和炎症，促发代谢疾病。但相反的，如果能有更多的新脂肪细胞产生，可以有效禁锢脂肪，避免代谢问题。

新脂肪细胞来自“祖细胞”的分化，但要追溯清楚祖细胞的类型和特性就难了。原因是脂肪组织中的细胞种类十分庞杂，不同解剖位置的脂肪组织又可能来源于不同的早期胚胎前体细胞，脂肪祖细胞的“身世”便成为多年的谜团。

试图解开谜团的科学家们从正在长身体的年轻小鼠（12天）体内分离出处于快速成长阶段的白色脂肪组织，然后基于特异的细胞表面蛋白，采用荧光标记的方法，对不同类型的细胞进行分选。

接着，借助于单细胞RNA测序方法，研究人员根据基因表达的相似性给获得的细胞分组，最后在十组不同基因表达特征的细胞中鉴定出三类祖细胞，以及不同类型祖细胞的分化轨迹。

对10000多个脂肪组织细胞做单细胞RNA测序的结果鉴定出三类祖细胞 | 参考资料[1]）

利用同样的方法，科学家们还用人类皮下脂肪组织做了实验，比对得到的结果发现，小鼠中鉴定出的三类祖细胞中有两类同样存在于人类脂肪组织。“这说明，在小鼠和人类体内，脂肪发生过程可能有通用的模式。”论文作者David Merrick博士说。

找到脂肪组织的细胞源头后，科学家们进一步观察到，在高脂饮食的肥胖小鼠中，那些增殖特性强的祖细胞会受到损害，分化产生脂肪细胞的能力被削弱。脂肪细胞们不能正常地增多，也就难怪在肥胖的情况下它们会变得肥大，引起不良的代谢后果。

脂肪祖细胞按两条不同的轨迹分化为脂肪细胞 | 参考资料[1]

这个结果也反过来给科学家们提示，如果可以靶向一种或多种祖细胞来促进它们的分化，让它们有益地增生，或许可以帮助改善代谢疾病。

正因为如此，脂肪祖细胞的位置引起了科学家的特别关注。他们注意到，增殖能力强的祖细胞位于一种叫作网状间质（reticular interstitium）结构的微环境中。这种结构由胶原蛋白和弹性蛋白纤维（elastin fiber）交织而成，包裹着许多器官组织，但是其作用还没有得到很好的研究。

未成熟的脂肪细胞（绿色）夹杂在成熟脂肪细胞中，而表达DPP4蛋白的祖细胞（红色）存在于网状间质中 | 参考资料[1]

鉴于人体多种组织中都存在网状间质，研究人员猜测，这可能是一种新的干细胞微环境，表达DPP4的祖细胞除了具有产生脂肪细胞的潜力，还有可能对其他组织的发育和再生发挥重要作用。

参考资料

[1] David Merrick et al., (2019) Identification of a mesenchymal progenitor cell hierarchy in adipose tissue. Science. DOI: 10.1126/science.aav2501

[2] You-Ying Chau, William Cawthorn, (2019) Fat cell progenitors get singled out. Science. Doi: 10.1126/science.aax2967

学术经纬，第一时间送上生命科学重磅学术新闻。