****最新《Cell》子刊解析脂肪代谢

　　

生物通报道：来自瑞典斯德哥尔摩大学，卡洛林斯卡医学院，北京大学分子医学研究院等处的研究人员就脂肪组织代谢与血管新生相关的分子机制这一未知的领域进行了研究，发现了一种新机制，对于脂肪代谢研究以及血管新生研究意义重大，并且也从理论上说明可以应用血管新生调控元件来治疗肥胖和代谢失调症。

文章的通讯作者是曹义海教授，其早年毕业于山东大学（原山东医学院）后到中国医学科学院从事研究工作，自1986年，先后在瑞士、瑞典和美国留学和从事医学研究工作，获医学博士（MD）和分子生物理学博士（PhD）。现为瑞典卡洛林斯卡医学院终身教授，血管增生实验室主任，2003年被聘为山东大学讲座教授，2006年被聘为山东大学教育部****奖励计划讲座教授。

去年曹义海教授与山东大学医学院的院长张运院士合作，提出angiogenic和arteriogenic因子复合蛋白治疗方法能显著提高猪心肌功能和心肌侧支功能（collaterogenesis），为心肌缺血等心脏疾病的治疗性proangiogenic/arteriogenic因子的临床发展提供了理论性指导。这一研究成果公布在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。

体内脂肪细胞的代谢过程是一个非常活跃、从不间断的循环过程。正常情况下，机体内的脂肪细胞一方面不断地从血液中摄取食物分解后产生的游离脂肪酸，另一方面脂肪细胞内生成的磷酸三酰甘油又可被体内的脂肪酶催化分解成甘油和游离脂肪酸，后者中的一部分被重新释放人血液，供机体其他组织利用，另一部分则又被重新酯化。

这个生化过程目前科学家们了解的比较清楚，但是具体脂肪组织代谢与血管新生相关的分子机制仍然是属于这一领域的一个研究空白，在这篇文章中，研究人员将小鼠曝露在冷环境下，刺激白色脂肪细胞和棕色脂肪细胞的活性，并从实验结果中发现了一种新调控机制。

研究人员发现冷刺激会导致棕色脂肪相关蛋白，比如uncoupling protein-1 (UCP1)和PGC-1a的表达水平增加，同时VEGF等血管新生因子（Proangiogenic factors）也会增多，而内生性血管新生抑制子，比如血小板反应蛋白（thrombospondin）等则表达量会降低。野生型的小鼠在冷刺激下，脂肪组织会发生低氧现象，而UCP1－/ －小鼠则不会出现这种情况，有意思的是，VEGFR2阻断能消除这种血管新生，并极大的伤害非战栗产热（nonshivering）量。而且研究人员还发现VEGFR1阻断会导致相反的作用：增加脂肪的血管新生，以及非战栗产热量。

这些研究结果从理论上说明可以应用血管新生调控元件来治疗肥胖和代谢失调症。

（生物通：张迪）

附：曹义海

男，1959年10月出生，1983年于山东医学院获医学学士学位，1993年于瑞典卡洛林斯卡研究院获医学博士学位，之后在哈佛医学院接受博士后训练并担任讲师，2002年任瑞典卡洛林斯卡研究院微生物和肿瘤生物学中心副教授，2004年任教授。担任Nature Medicine、The Proceedings of National Academy of Sciences of the United States of America、Journal of Clinical Investigation、Circulation、Circulation Research、Blood等10余个国际知名学术期刊的审稿人或编委。多年来一直从事血管生成和抑制领域的研究工作，取得了一系列重大的研究成果：在国际上首次证实FGF-1能够刺激神经细胞再生，使截瘫病人肢体功能恢复；首先发现了抑制肿瘤血管生成的内源性拮抗剂angiostatin、Kringle-5、1-3、1-5及第一种口服制剂EGCC；明确了VEGF-C、Leptin、FGF-2、VEGF与血管发生的关系；首先发现了抗VEGF渗透性拮抗剂，联合应用血管生成因子可望建立稳定、有效的血管网络。获得国际专利15项，在Nature、Cell 、The Proceedings of National Academy of Sciences of the United States of America、Journal of Clinical Investigation等国际一流刊物上发表论文80余篇，被SCI论文引用5453余次。这些以血管生成分子机制为核心的研究成果受到国际上的极大关注与重视，推动了所涉及学科的发展。2003年被聘为山东大学讲座教授，2006年被聘为山东大学教育部****奖励计划讲座教授。

联系方式：

Yihai Cao, M.D., Ph.D.
Microbiology and Tumor Biology Center (MTC)
Nobelvägen 16
Karolinska Institutet
S-171 77, Stockholm, Sweden
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E-mail: [e-mail]

原文摘要：

Hypoxia-Independent Angiogenesis in Adipose Tissues during Cold Acclimation

The molecular mechanisms of angiogenesis in relation to adipose tissue metabolism remain poorly understood. Here, we show that exposure of mice to cold led to activation of angiogenesis in both white and brown adipose tissues. In the inguinal depot, cold exposure resulted in elevated expression levels of brown-fat-associated proteins, including uncoupling protein-1 (UCP1) and PGC-1. Proangiogenic factors such as VEGF were upregulated, and endogenous angiogenesis inhibitors, including thrombospondin, were downregulated. In wild-type mice, the adipose tissues became hypoxic during cold exposure; in UCP1/ mice, hypoxia did not occur, but, remarkably, the augmented angiogenesis was unaltered and was thus hypoxia independent. Intriguingly, VEGFR2 blockage abolished the cold-induced angiogenesis and significantly impaired nonshivering thermogenesis capacity. Unexpectedly, VEGFR1 blockage resulted in the opposite effects: increased adipose vascularity and nonshivering thermogenesis capacity. Our findings have conceptual implications concerning application of angiogenesis modulators for treatment of obesity and metabolic disorders.