研究發現脂肪前體細胞分化命運的重要調控機制

2020-12-06 生物谷

 

1月17日，中國科學院上海營養與健康研究所時玉舫/王瑩團隊在《美國國家科學院院刊》（PNAS）在線發表了題為Scd1 controls de novo beige fat biogenesis through succinate-dependent regulation of mitochondrial complex II 的研究論文。博士研究生劉軻莉以硬脂醯輔酶A去飽和酶1（Stearoyl-CoA desaturase 1， Scd1）為研究切入點，首次揭示了Scd1與琥珀酸之間的調控關係，及其決定脂肪前體細胞向米色脂肪細胞分化的調控機制，為預防和治療肥胖及相關代謝紊亂性疾病提供了新的策略。

米色脂肪細胞，一種能夠消耗脂肪進行呼吸產熱的「好」脂肪，被認為是抵抗肥胖的有效治療方式而備受關注。研究表明，米色脂肪可以由白色脂肪轉化形成，也能通過二者共同的前體細胞（adipose tissue derived mesenchymal stem cells， ADSCs）分化形成。事實上，諸如低溫、運動和齋戒等誘導米色脂肪細胞產生的方式，是機體通過一系列複雜機制協調二者來實現的。除了這些傳統方式，如何特異性地靶向米色脂肪細胞的產生仍然是該領域研究的重點問題。

Scd1作為單不飽和脂肪酸合成的限速酶，是脂肪酸合成所必需的，為機體生命活動提供基礎保障的同時，也參與調節不同器官的代謝活動。時玉舫/王瑩團隊利用Scd1基因突變小鼠、基因敲除小鼠和條件性敲除小鼠，揭示了Scd1缺失對於米色脂肪細胞的促進作用並非依賴於白色脂肪細胞的米色化，而是直接調控ADSCs向米色脂肪細胞的分化過程。ADSCs中特異敲除Scd1的小鼠明顯抵抗肥胖及其相關胰島素抵抗的發生和進展。Scd1的缺失促進琥珀酸的累積進而上調線粒體複合物Ⅱ活性，最終決定脂肪前體細胞向米色脂肪細胞分化的傾向性。該團隊發現以琥珀酸單獨處理脂肪前體細胞便可以促進其向米色脂肪細胞的分化。更重要的是，給予小鼠飲用富含琥珀酸的水可促使脂肪組織中米色脂肪的大量產生，使小鼠有效抵抗高脂飲食誘導的肥胖發生。此項研究證明了Scd1與琥珀酸之間的負向調控關係對脂肪前體細胞向白色和米色脂肪細胞分化的決定作用，揭示了琥珀酸治療肥胖及其相關代謝紊亂性疾病的潛能，為臨床治療代謝性疾病提供了新思路。(生物谷Bioon.com）

 

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