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为探究 EVs 在肥胖及 MASLD 中的作用，西班牙圣地亚哥德孔波斯特拉大学的研究人员开展相关研究。结果发现 EVs 可影响炎症及代谢，steatosomes 含 MASLD 相关蛋白。该研究为相关疾病诊疗提供新思路，值得科研读者一读。
探秘细胞间的 “快递员”：细胞外囊泡在代谢疾病中的奇妙作用
在人体这个复杂的 “小宇宙” 里，脂肪组织和肝脏起着至关重要的作用。当人们逐渐长胖，脂肪组织就开始 “搞事情”。它不仅会引发体内的炎症反应，还和糖尿病、心血管疾病等多种健康问题紧密相连。与此同时，肥胖也是代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）的主要诱因之一，而 MASLD 已经成为全球范围内最常见的慢性肝病。
在肥胖引发的一系列问题背后，细胞间的沟通出现了异常。以往的研究发现，肥胖时脂肪细胞会发生异常的增生和肥大，这会导致脂肪毒性，还会改变脂肪细胞分泌的细胞因子，进而影响脂质和碳水化合物的代谢，引发巨噬细胞浸润和低度炎症。近年来，科学家们发现了一些新的 “角色” 参与到细胞间的沟通中，其中细胞外囊泡（EVs）引起了大家的广泛关注。
EVs 就像是细胞间的 “快递员”，几乎所有细胞都能分泌它。这些 “快递员” 大小不一（30 - 1000nm），根据生成方式和大小可以分为微泡（100nm - 1μm ，由质膜起泡形成）、外泌体（30 - 100nm ，在多囊泡内体中组装并通过胞吐作用分泌）和较大的凋亡小体（50 - 5000nm ，细胞凋亡前释放）。它们携带的 “货物” 包含蛋白质、脂质和 RNA 等，这些 “货物” 会受到生成部位的影响。凭借这些 “货物”，EVs 不仅可以作为疾病的生物标志物，还能改变靶细胞和组织的活性或特性。
尽管 EVs 在细胞间通讯中的作用备受关注，但它在代谢调节以及肥胖和 MASLD 等代谢疾病中的具体角色仍不明确。比如，肥胖的脂肪细胞和免疫细胞之间是如何通过 EVs 交流的？脂肪性肝病发展过程中，脂肪变性的肝细胞和健康肝细胞之间又如何通过 EVs 相互作用？肥胖的脂肪组织又是怎样通过 EVs 影响肝脏代谢的？这些问题就像一团团迷雾，笼罩着科研人员。
为了揭开这些谜团，来自西班牙圣地亚哥德孔波斯特拉大学的研究人员在《Journal of Translational Medicine》期刊上发表了一篇名为 “Extracellular vesicles from obese adipose tissue and steatotic hepatocytes promote inflammation and metabolic dysregulation: implications for obesity and MASLD” 的论文。研究人员通过一系列实验，发现了 EVs 在代谢疾病中的重要作用，这一发现为相关疾病的治疗和诊断带来了新的曙光。
在这项研究中，研究人员运用了多种技术方法来探索 EVs 的奥秘。他们采用超速离心法从不同细胞和组织中分离出 EVs；利用纳米颗粒跟踪分析（NTA）和单粒子干涉反射成像传感器（SP - IRIS）对分离出的 EVs 进行表征，了解其大小、浓度和表面标志物；通过蛋白质组学技术，包括数据依赖性采集（DDA）和数据非依赖性采集（DIA - SWATH），分析 EVs 中的蛋白质成分；运用炎症实验、肝脏细胞间相互作用实验等功能实验，研究 EVs 对靶细胞的功能影响；还通过免疫印迹和定量实时 PCR 等方法，检测相关蛋白和基因的表达水平 。
下面，让我们深入了解一下研究人员的发现。
一、肥胖脂肪组织的细胞外囊泡对巨噬细胞发挥促炎旁分泌作用
为了探究肥胖脂肪细胞和免疫细胞之间的通讯，研究人员把目光聚焦在巨噬细胞上。他们用从不同脂肪细胞模型（正常分化的小鼠脂肪细胞、脂质处理 / 胰岛素抵抗的脂肪细胞）中分离出的 EVs 处理巨噬细胞。结果发现，这些 EVs 就像 “炎症催化剂”，能让巨噬细胞分泌大量的细胞因子。其中，用棕榈酸和油酸处理过的脂肪细胞来源的 EVs 效果最为显著，它们使巨噬细胞分泌的肿瘤坏死因子 -α（TNF-α）和白细胞介素 - 6（IL-6）大幅增加，同时其他多种细胞因子的分泌也明显增多。
这还不够，研究人员又把实验对象换成了人类。他们从肥胖患者的内脏和皮下脂肪组织中分离出 EVs（也就是 obesesomes），然后用这些 obesesomes 处理人类 THP-1 巨噬细胞。结果令人惊讶，这些 obesesomes 同样能诱导巨噬细胞表达 TNF-α，而且内脏来源的 obesesomes 效果更突出。不仅如此，研究人员还发现，TNF-α 的表达和患者的全身炎症水平、BMI 都有一定的相关性。这表明，肥胖个体的脂肪组织分泌的 obesesomes，尤其是内脏脂肪来源的，可能会加剧局部和全身的炎症反应。
二、脂肪变性的肝细胞分泌的细胞外囊泡富含与肝病相关的蛋白质，可能促进脂肪肝疾病的进展
在脂肪性肝病的发展过程中，肝细胞之间的通讯也备受关注。研究人员建立了体外脂质肥大的人类肝细胞模型，成功分离出健康肝细胞来源的 EVs（hepatosomes）和脂肪变性肝细胞来源的 EVs（steatosomes）。
研究发现，脂肪变性的肝细胞分泌的 steatosomes 数量明显多于健康肝细胞分泌的 hepatosomes，但两者的颗粒大小并没有差异。进一步分析发现，steatosomes 和 hepatosomes 在表面标志物上也有所不同，steatosomes 中 CD63/CD9 阳性的 EVs 信号更强。
功能实验表明，hepatosomes 对脂肪变性肝细胞的胰岛素敏感性没有明显改善作用，而 steatosomes 却能显著增加健康肝细胞的胰岛素抵抗。在基因表达方面，steatosomes 会下调健康肝细胞中与脂质代谢相关的基因，如 perilipin 3、PPARα 和 PPARγ 。
为了深入了解 steatosomes 的蛋白质组成，研究人员进行了蛋白质组学分析。结果发现，steatosomes 中含有许多与肝病相关的蛋白质，如高尔基体重组堆叠蛋白 2（GORS2）、羟酰基辅酶 A 脱氢酶（HCDH）等。同时，他们还通过 SP - IRIS 技术验证了一些蛋白质的表达变化，如骨桥蛋白（osteopontin）、高迁移率族蛋白（HMG - 1）等在 steatosomes 中表达上调，而 clusterin 表达下调。这些结果表明，steatosomes 可能在脂肪性肝病的发展中发挥重要作用，而且其中的蛋白质有望成为 MASLD 的生物标志物。
三、肥胖脂肪组织通过 obesesomes 与肝脏的相互作用改变肝细胞的葡萄糖和脂质代谢
肥胖的脂肪组织是如何影响肝脏代谢的呢？研究人员从肥胖小鼠的脂肪细胞中分离出健康的 adiposomes 和病理的 obesesomes，然后用它们处理小鼠的原代肝细胞。结果显示，obesesomes 会让肝细胞的胰岛素敏感性明显降低，同时下调与脂质和葡萄糖代谢相关的基因表达，不过对炎症因子的表达影响较小。
在人类实验中，研究人员从肥胖患者的内脏和皮下脂肪组织中分离出 obesesomes，并用它们处理人类肝细胞。虽然由于患者个体差异，没有得出统计学上显著的结果，但相关性分析发现，obesesomes 与肝细胞的胰岛素敏感性、患者的血糖和 BMI 等指标存在一定的相关性。此外，研究人员还发现，obesesomes 中含有一些有害分子，如瘦素（leptin）、IL-6 等，这些分子可能会促进脂肪肝疾病的发展。
通过上述研究，研究人员得出结论：肥胖脂肪组织和脂肪变性肝细胞分泌的 EVs 在代谢疾病中扮演着重要角色。肥胖的脂肪细胞和脂肪组织会通过分泌 obesesomes 诱导巨噬细胞炎症，促进促炎细胞因子的分泌，这不仅会加剧局部炎症，还可能影响全身的胰岛素抵抗。obesesomes 与肝细胞相互作用，会降低肝细胞的胰岛素敏感性，改变脂质和葡萄糖代谢途径，而内脏来源的 obesesomes 影响更明显。脂肪变性肝细胞分泌的 steatosomes 含有与肝病相关的蛋白质，这些蛋白质可作为 MASLD 的生物标志物，而且 steatosomes 还能诱导健康肝细胞产生胰岛素抵抗，可能会加重脂肪肝疾病。另外，健康肝细胞分泌的 hepatosomes 可能在改善葡萄糖代谢方面有一定的潜在治疗作用。
这项研究意义重大。它首次全面地对人类 steatosomes 进行了表征，为脂肪性肝病的研究提供了新的视角。发现的 MASLD 生物标志物，有助于早期诊断和监测疾病进展。同时，研究结果也为肥胖和 MASLD 等代谢疾病的治疗提供了潜在的靶点。不过，研究也存在一些局限性，比如很难获取瘦人脂肪组织的 EVs，而且研究结果还需要更多的体内实验来验证。但无论如何，这项研究为后续的科研工作奠定了坚实的基础，期待未来科学家们能在这个领域取得更多突破，为攻克代谢疾病带来新的希望。
