综述:重新审视棕色脂肪组织白化的生理机制与病理生理学后果

【字体: 时间:2025年09月11日 来源:The Journal of Physiology 4.4

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  这篇综述深入探讨了棕色脂肪组织(BAT)白化的关键诱因和调控机制,聚焦线粒体功能障碍、血管损伤和炎症等核心通路,为开发延缓或抑制BAT白化的肥胖治疗策略提供了新视角。

  

引言

肥胖已成为全球公共卫生挑战,其发展与脂肪组织(AT)代谢紊乱密切相关。棕色脂肪组织(BAT)因其高能量消耗特性被视为“好脂肪”,但其白化(whitening)——即棕色脂肪细胞获得白色脂肪细胞特征的过程——正成为慢性肥胖并发症的新焦点。

脂肪组织的类型与异质性

哺乳动物AT分为白色(WAT)、米色(BeAT)和棕色(BAT)三种类型。单细胞测序技术揭示了脂肪细胞的显著异质性:小鼠BAT中存在低产热(BA-L)和高产热(BA-H)亚群,低温可诱导BA-L向BA-H转化。人类BAT则存在CLSTN3β+亚群,其表达受温度调控,缺失会导致脂滴扩张。

白化的核心驱动因素

  1. 1.

    饮食:高脂饮食(HFD)通过血管内皮生长因子A(VEGFA)下调引发毛细血管丢失,导致线粒体功能障碍。APOO基因缺失会破坏线粒体-过氧化物酶体互作,加剧HFD诱导的白化。

  2. 2.

    温度:热中性环境(30°C)促使BAT中单房脂滴增多,UCP1和PGC-1α表达下降,同时巨噬细胞浸润增加。转录因子EB(TFEB)介导的自噬是这一过程的关键开关。

  3. 3.

    年龄:衰老伴随PPARγ乙酰化,促进脂质堆积。SIRT3缺失导致线粒体钙超载,而T细胞分泌的IFN-γ会抑制棕色脂肪生成。

调控网络与治疗靶点

  • 线粒体通路:FAM210A通过调控YME1L蛋白酶维持线粒体结构,其缺失使小鼠在低温下死亡。

  • 炎症调控:趋化因子受体CX3CR1缺失可减轻HFD诱导的BAT炎症,而Blnc1 lncRNA通过Zbtb7b抑制促炎信号。

  • 神经调节:TSK蛋白缺陷会增加脂肪组织交感神经支配,提升去甲肾上腺素释放,从而抵抗白化。

前沿挑战与展望

尽管BAT白化与肥胖的关联已被证实,但跨物种研究(如绵羊、家兔的产后快速白化机制)仍待深入。未来需聚焦:

  1. 1.

    环境污染物(如纳米塑料)通过肠道菌群扰乱BAT功能的分子机制;

  2. 2.

    性别差异调控(如SIAH2在雌性中特异性抑制白化)的临床应用;

  3. 3.

    重编程技术逆转BAT白化的可行性。

(注:全文严格依据原文数据,未添加非文献支持结论)

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