科学家发现了引发慢性炎症的细胞,并找到了候选药物

【字体: 时间:2021年01月05日 来源:

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  当体内的脂肪细胞充满多余的脂肪时,周围的组织就会发炎。慢性、低水平的炎症是许多肥胖相关疾病背后的驱动因素之一。

  

现在,美国西南医学中心的科学家们已经明确发现了一种引起这种炎症的细胞,至少在小鼠身上,它能引发脂肪组织的炎症。他们的研究结果发表在《Nature Metabolism》上,最终可能导致治疗肥胖症的新方法。

“肥胖者脂肪细胞的炎症与许多我们认为与超重有关的共同疾病有关——癌症、糖尿病、心脏病和感染。通过鉴定这些细胞,我们朝着了解导致炎症的一些初始事件迈出了一步。”UT西南医学中心内科副教授、研究负责人Rana Gupta博士说。

当一个人消耗的热量超过需要时,多余的热量就会以甘油三酯的形式储存在脂肪组织中,也称为白色脂肪组织(WAT)。研究人员知道,在肥胖人群中,脂肪细胞开始死亡,免疫细胞被激活。但这种炎症发生的确切机制尚不完全清楚。

虽然许多研究都集中在脂肪细胞或免疫细胞产生的可能导致炎症的信号分子上,但Gupta的团队采取了不同的方法。他们把重点放在将血液以及免疫细胞和炎症分子输送到WAT的血管上。

2018年,Gupta和他的同事在小鼠身上发现了一种排列这些血管的新型细胞——一种脂肪祖细胞(APC),或称前体细胞,可以生成成熟的脂肪细胞。但与大多数APC不同的是,这些新细胞被称为纤维炎症祖细胞(FIPs),它们产生了刺激炎症的信号。在这项新的研究中,研究人员更仔细地观察了FIPs在介导炎症中的作用。

有一天,Gupta和他的同事们将一只年轻的雄性小鼠改为高脂肪饮食,FIPs迅速增加了产生的炎症分子的数量。他们发现,连续28天高脂饮食后,FIPs的比例与其他APCs的比较大幅增加。

Gupta说:“这是第一个证明这些细胞在脂肪组织炎症的早期把关中起着非常活跃的作用的研究。”

为了证明FIPs数量和活性的增加不仅仅是已经发炎的脂肪细胞的副作用,研究小组从一些小鼠的FIPs中去除了一个关键的免疫信号基因Tlr4。经过五个月的高脂肪饮食后,缺乏Tlr4的鼠和其他高脂肪饮食的鼠一样,体重和脂肪都增加了。

但是这些基因工程小鼠的FIPs不再产生同样的信号,不再有高水平的炎症反应。相反,它们体内的炎症分子水平更接近于低脂饮食小鼠体内的水平。

Gupta和他的同事进一步证明,在FIPs中增加一种相关的信号分子ZFP423的水平也可以改善小鼠脂肪细胞的炎症。研究结果指出了降低肥胖人群患病风险的可能途径。

“看起来ZFP423在减缓这些细胞的炎症信号方面可能是一个重要的制动器,”Gupta说。“当然,这在人类和鼠身上是否一致还有待观察。”

Gupta的研究小组正在计划未来的实验,以更好地了解高脂肪饮食的哪一方面引发FIPs中炎症信号的增加,以及这一结果是否适用于人类脂肪。

原文检索:Shan, B., et al. (2020) Perivascular mesenchymal cells control adipose-tissue macrophage accrual in obesity. Nature Metabolism. doi.org/10.1038/s42255-020-00301-7.

(生物通:伍松)

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