所有的代谢类疾病可能都和这个有关系

作者:陈振翀来源:乔斯林糖尿病中心发布时间:2020-05-13

腹内”脂肪与通常囤积在臀部和大腿的“皮下”脂肪相比,具有更高的致病风险。

过量白色脂肪会引起肥胖,而肥胖又会引起糖尿病和许多其他代谢性疾病,而这些疾病正以增长的速度在全世界蔓延。然而,不同白色脂肪的作用并不完全相同。比如,“腹内”脂肪(即肚子里的脂肪),与通常囤积在臀部和大腿的“皮下”脂肪相比,具有更高的致病风险。最近,乔斯林糖尿病中心和波士顿大学的研究人员发现,多种白色脂肪细胞,即便处于同一位置,也可能在疾病中发挥截然不同的作用。

所有的代谢类疾病可能都和这个有关系

乔斯林糖尿病中心首席学术官、生理与代谢综合部门负责人、医学博士C. Ronald Kahn 说:“我们对代谢性疾病研究的一个核心问题是,身体不同部位甚至一个部位的白色脂肪细胞是否有足够的差异,能增加你患一些而不是另外的疾病的风险。如果是这样,我们将利用产生这些差异的生理机制,开发出糖尿病、肥胖和相关疾病的新疗法。

Kahn表示,早期研究已经证实,老鼠体内存在多种类型的白色脂肪细胞,但这篇发表于《自然-通讯》杂志的文章,首次在人体内发现多种类型的白色脂肪细胞的。哈佛医学院的教授Kahn是这一研究的共同通讯作者。

在脂肪组织中,脂肪细胞由“前脂肪细胞”或前体细胞发育产生。在发育过程中,它们的基因表达模式会发生改变。研究人员通过单细胞RNA测序(single-cell RNA sequencing)的技术,能逐个检测细胞的基因表达模式,详细观察细胞间的模式差异。

乔斯林糖尿病中心和波士顿大学通过两组单细胞RNA测序数据开始合作,这些数据来自处于成熟阶段的人体皮下白色脂肪的前脂肪细胞。两组数据均采自健康人体,一组由哈佛博德研究所和MIT的科学家采集,另一组则由乔斯林糖尿病中心的曾玉华博士的实验室提供。

随后,波士顿大学生物医学工程教授、论文的共同通讯作者Simon Kasif博士,使用一种新颖的数学方法,对两组数据开展一项综合分析,以理解白色脂肪细胞中的基因表达模式。

数据分析发现,人类皮下白色脂肪的两种亚型,在基因表达模式上具有显著差异。在这些差异中,有一种亚型的基因表达会导致摄取更多的葡萄糖,而葡萄糖是代谢的关键资源。

此外,研究人员发现,“锌指”基因是脂肪细胞中的一组主调控基因,但它们的功能尚不明确,在一类前脂肪细胞中高度表达。科学家认为,这种基因表达可能有助于控制前脂肪细胞是否发育为成熟的脂肪细胞。

Kahn说:“我们认为这项研究只揭露了冰山一角——如果我们研究更多的人体脂肪样本,将能找到更多亚型。”比如,检查腹腔内部脂肪和具有不同代谢状况的人群的脂肪样本。他说,扩大对白色脂肪细胞类型的研究,将有助于发现不同种类的肥胖与患代谢性疾病的风险和机制的联系。

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       他强调除了糖尿病,身体脂肪还可能与许多不同的疾病有关。这项研究对了解其他代谢性疾病的风险因素,比如脂肪肝、动脉粥样硬化等,甚至是与肥胖有关的非代谢性疾病,比如癌症、阿尔兹海默症等,都有重要意义。

Kasif说:“这项研究凸显出跨学科的潜力,四个实验室通过整合生物学、人工智能、系统生物学和临床样本数据,获得了更多新的发现。”他补充说:“代谢性疾病与环境因素密切相关。这项工作支持了一个相对未被充分研究的假说,即环境因素可改变细胞生长发育的轨迹,也可改变我们对这一过程如何影响生物学和代谢性疾病的理解。”

——《原标题:同样是白色脂肪细胞,带来的有害影响却不相同?》

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