健康的肥胖？突破性研究揭示其中奥秘

研究人员绘制了肥胖个体脂肪组织中的基因活动图谱，发现那些患有代谢疾病和未患代谢疾病的个体之间存在明显的细胞差异。这一详细的图谱可能有助于识别生物标志物，并指导糖尿病和高血压等疾病的新治疗方法。

科学家们绘制了肥胖个体脂肪组织的差异，揭示了与代谢疾病风险相关的细胞变化及治疗可能性。

虽然肥胖会增加患糖尿病、高血压和高胆固醇的风险，但并非所有肥胖个体都会经历这些代谢疾病。事实上，约四分之一的肥胖个体仍然保持代谢健康。科学家们正在努力理解为什么一些肥胖者会出现健康并发症，而另一些则不会。

现在，苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）和莱比锡大学的研究人员进行了一项全面研究，为此类研究奠定了重要基础。该团队创建了一个详细的图谱，包含来自健康和不健康超重个体的数据，重点是他们的脂肪（脂肪）组织及其细胞内的基因活动。

“我们的结果可以用于寻找提供有关代谢疾病发病风险信息的细胞标志物，”ETH教授Christian Wolfrum研究组的研究员Adhideb Ghosh解释道，“这些数据对于基础研究也非常有趣，它可以帮助我们开发新的代谢疾病疗法。”

研究大型生物样本库

在这项研究中，Ghosh和他的同事们使用了莱比锡肥胖生物样本库，这是一个由莱比锡大学科学家编纂的广泛生物样本集合，样本来源于接受选择性手术并同意收集脂肪组织样本用于研究的肥胖患者。该集合还包括患者的详细医疗信息。

由于所有组织样本均取自患有或未患有代谢疾病的肥胖个体，因此它们允许比较健康和不健康肥胖个体之间的差异。在70名志愿者的样本中，苏黎世联邦理工学院的研究人员检查了两种类型的脂肪组织（皮下和内脏）中哪些基因处于活跃状态以及其活跃程度，具体到每个细胞。

医学专家认为，位于腹部深处并包围内部器官的内脏脂肪主要负责代谢疾病。相比之下，专家们普遍认为位于皮肤下的脂肪问题较少。

为了这项研究，至关重要的是不能简单地将脂肪组织细胞混为一谈，因为这种组织不仅包括脂肪细胞（脂肪细胞），还包括其他类型的细胞。“实际上，脂肪细胞的数量较少，”Wolfrum研究组的博士后Isabel Reinisch解释说。脂肪组织的大部分由免疫细胞、形成血管的细胞和脂肪细胞的未成熟前体细胞组成。另一种仅存在于内脏脂肪组织中的细胞类型称为间皮细胞，它标记了脂肪组织的外缘。

腹部脂肪重塑

正如研究人员所展示的那样，患有代谢疾病的个体的内脏脂肪组织中的细胞发生了显著的功能变化。这种重塑几乎影响了这种组织中的每种细胞类型。例如，基因分析表明，不健康个体的脂肪细胞无法有效燃烧脂肪，反而产生了更多的免疫信号分子。“这些物质会在肥胖者的内脏脂肪中触发免疫反应，”Reinisch解释说，“可以推测，这种反应可能会促进代谢疾病的发展。”

研究人员还发现了间皮细胞数量和功能上的非常明显的差异：在健康的肥胖个体中，内脏脂肪中有更大比例的间皮细胞，这些细胞表现出更大的功能灵活性。具体来说，这些细胞可以切换到一种类似于干细胞的状态，因此可以在健康个体中转换为不同类型的细胞。“完全分化的细胞转换为干细胞的能力通常与癌症相关，”Reinisch说。因此，她在脂肪组织中也发现了这种能力感到惊讶。“我们怀疑，健康肥胖个体脂肪组织边缘的灵活细胞有助于组织平滑扩展。”

最后，研究人员还发现了男性和女性之间的差异：某种前体细胞只存在于女性的内脏脂肪中。“这可以解释男女之间代谢疾病发展的差异，”Reinisch说。

寻找新的生物标志物

肥胖人群基因活动的新图谱描述了脂肪组织中细胞类型的组成及其功能。“然而，我们无法确定这些差异是导致某人代谢健康的原因，还是相反，代谢疾病导致了这些差异，”Ghosh说。相反，科学家们将其工作视为进一步研究的基础。他们已将所有数据发布在一个公开可访问的网络应用程序中，以便其他研究人员可以使用。

特别是，这一图谱现在可以用来寻找提供有关代谢疾病发病风险信息的新标志物。目前，ETH研究人员也在寻找此类标志物，这可能有助于改善这些疾病的治疗。例如，有一类新药物可以抑制食欲并促进胰腺释放胰岛素——但这些药物供应不足。“从我们的数据中得出的生物标志物可以帮助识别最需要这种治疗的患者，”Reinisch说。

参考文献：“揭示与肥胖代谢健康相关的脂肪群体”，作者：Isabel Reinisch、Adhideb Ghosh、Falko Noe、Wenfei Sun、Hua Dong、Peter Leary、Arne Dietrich、Anne Hoffmann、Matthias Bluher 和 Christian Wolfrum，2024年12月17日，《细胞代谢》。

DOI: 10.1016/j.cmet.2024.11.006

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