脂肪细胞功能障碍与肥胖的新关联:OLFM2蛋白在脂肪代谢中的关键作用

【字体: 时间:2025年08月06日 来源:Nature Communications 15.7

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  本研究揭示了嗅觉介素-2(OLFM2)在脂肪细胞生物学中的关键作用。研究人员通过多组学分析发现,OLFM2作为脂肪细胞特异性标志物,其表达水平与肥胖呈负相关。实验证实OLFM2通过调控PPAR信号通路、柠檬酸循环和细胞周期等关键代谢途径,影响脂肪细胞分化和功能。该研究为理解肥胖发病机制提供了新视角,并为代谢性疾病治疗提供了潜在靶点。

  

肥胖已成为全球性健康危机,但其分子机制仍有诸多未解之谜。近年来,科学家们逐渐认识到脂肪细胞功能障碍是肥胖及相关代谢异常的核心环节。在这项发表于《Nature Communications》的研究中,来自西班牙Girona生物医学研究所(IDIBGI)和牛津大学的研究团队发现了一个关键调控因子——嗅觉介素-2(OLFM2),它可能是连接脂肪细胞功能障碍与肥胖的重要分子桥梁。

研究人员采用了多学科交叉的研究策略,包括:1) 临床样本队列分析(来自肥胖患者手术前后的脂肪组织);2) 细胞模型(3T3-L1和原代人脂肪细胞);3) 基因编辑小鼠模型;4) 高通量组学技术(转录组和蛋白质组分析);5) 免疫荧光和功能实验验证。

表达分析揭示OLFM2与肥胖的负相关

研究发现OLFM2在脂肪组织中特异性高表达,其水平在肥胖患者中显著降低,而在减重后回升。单细胞测序数据证实OLFM2主要富集于成熟脂肪细胞而非基质血管组分。

OLFM2是脂肪细胞分化的关键调节因子

体外实验显示OLFM2表达随脂肪细胞分化进程逐渐升高。炎症刺激(如LPS)会抑制其表达,而PPARγ激动剂罗格列酮则能上调OLFM2。功能实验证实OLFM2缺失会损害脂肪生成,而过表达则促进这一过程。

多组学解析OLFM2作用机制

蛋白质组学分析发现OLFM2调控多个关键通路,包括:PPAR信号、柠檬酸循环、脂肪酸降解和黏着斑形成。在OLFM2缺陷的脂肪细胞中,细胞周期相关基因(如CCNB1、CDK1)表达显著下调。

动物模型验证生理功能

脂肪组织特异性敲除Olfm2的小鼠表现出脂肪堆积增加、糖耐量受损等代谢异常。而全身性Olfm2敲除小鼠则因交感神经支配异常表现出独特的代谢表型。

遗传学证据支持临床相关性

GWAS分析发现OLFM2基因位点(如rs2303100)与体脂百分比等肥胖相关性状存在显著关联,提示其在人类肥胖中的潜在作用。

这项研究首次系统阐明了OLFM2在脂肪细胞生物学中的核心作用,揭示了其通过调控细胞周期和代谢通路影响脂肪组织功能的分子机制。这些发现不仅拓展了我们对肥胖发病机理的认识,还为开发靶向脂肪细胞功能障碍的治疗策略提供了新思路。特别值得注意的是,OLFM2在不同组织(如脂肪vs神经系统)中可能具有截然不同的功能,这种组织特异性作用为理解代谢调控的复杂性提供了重要线索。研究建立的"OLFM2-脂肪细胞功能-肥胖"理论框架,为后续转化研究奠定了坚实基础。

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