近日,省科學(xué)院廣東微生物研究所謝黎煒研究員聯(lián)合浙江大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院王福俤教授、浙江大學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院閔軍霞教授在國際著名期刊 Advanced Science(影響因子:15.804)在線發(fā)表研究成果“Transferrin Receptor 1 Regulates Thermogenic Capacity and Cell Fate in Brown/Beige Adipocytes”。
肥胖癥是一種由于長期能量攝入超過能量消耗,導(dǎo)致體內(nèi)脂肪過量堆積和(或)異常分布,進而危害人類健康的一種由多因素引起的慢性代謝性疾病。人體內(nèi)包含三種類型的脂肪組織:棕色脂肪組織(BAT),白色脂肪組織(WAT)和一種介于棕色與白色脂肪組織之間的米色脂肪組織(Beige adipose tissue)。一般而言,白色脂肪組織主要由儲存甘油三酯的單孔大脂滴組成。棕色脂肪組織主要由包含大量線粒體的脂質(zhì)小滴組成,其豐富的線粒體可“燃燒”機體的葡萄糖和脂質(zhì)來產(chǎn)生熱量,該產(chǎn)熱過程有利于維持機體能量平衡。米色脂肪組織可由白色脂肪組織冷刺激或其他刺激因素(如β3-腎上腺素信號通路)誘導(dǎo)產(chǎn)生,并具有與棕色脂肪細胞相似的耗能產(chǎn)熱的功能。
在小鼠體內(nèi),棕色及米色脂肪組織都是適應(yīng)性非顫抖產(chǎn)熱的基礎(chǔ),均可參與調(diào)節(jié)機體能量代謝,有助于抵抗高脂飲食所誘導(dǎo)的肥胖。目前研究發(fā)現(xiàn),激活米色脂肪組織的產(chǎn)熱作用是綜合防治代謝性疾?。ㄈ?/span>2型糖尿病、肥胖癥)的一種有效方法。流行病學(xué)研究已將鐵穩(wěn)態(tài)失調(diào)與慢性代謝性疾病聯(lián)系起來,還發(fā)現(xiàn)鐵在維持營養(yǎng)和能量代謝之間的平衡中起著關(guān)鍵作用并認為鐵元素與脂質(zhì)生成、分解等代謝功能密切相關(guān)。然而,鐵穩(wěn)態(tài)在產(chǎn)熱脂肪組織及細胞中的作用,特別是鐵離子對脂肪發(fā)育和產(chǎn)熱功能的影響知之甚少。
該研究利用多組學(xué)技術(shù),首次闡明轉(zhuǎn)鐵蛋白受體1(Tfr1)和鐵穩(wěn)態(tài)調(diào)控棕色/米色脂肪細胞產(chǎn)熱和細胞命運決定的分子機制。發(fā)現(xiàn)Tfr1和鐵穩(wěn)態(tài)代謝在調(diào)控棕色和米色脂肪細胞產(chǎn)熱和細胞命運決定中的關(guān)鍵作用,并從機制上揭示了冷刺激誘導(dǎo)活化的HIF1α通過轉(zhuǎn)錄調(diào)控Tfr1促進白色脂肪米色化,這一發(fā)現(xiàn)將為認識脂肪細胞生理和機體鐵穩(wěn)態(tài)代謝提供新的途徑,為探索肥胖和糖尿病等代謝性疾病的發(fā)病機制以及靶向治療提供新的方向和思路。
Tfr1調(diào)控棕色/米色脂肪細胞產(chǎn)熱和分化的模式圖
全文鏈接: https://doi.org/10.1002/advs.201903366
(省科學(xué)院廣東微生物研究所 謝黎煒/供稿)