脂肪組織對其他組織器官的調(diào)控作用

1、脂肪組織對其他組織器官的調(diào)控作用 摘要：機體主要有兩種類型的脂肪，即白色脂肪和棕色脂肪，另外還存在少量的米色脂肪，不同類型的脂肪組織功能不同并且調(diào)控其發(fā)育的信號通路也不相同。最重要的是，脂肪組織是一個能夠調(diào)節(jié)并維持機體能量平衡的多功能器官。文章總結了最近幾年的研究成果，闡述了脂肪組織通過分泌特異的脂肪因子從而調(diào)控其他組織器官的功能。 關鍵詞：脂肪組織；細胞脂肪；因子自分泌/旁分泌作用；組織器官；調(diào)控作用 文獻標識碼：A 中圖分類號：R589 文章編號：1009-2374202108-0088-02 DOI：10.13535/j ki.11-4406/n.2021.08.042 1 脂肪組織功能

2、概述 1.1 主要脂肪組織的分布 在人的身體中，脂肪組織主要分布在三大區(qū)域：上半身皮下脂肪、下半身皮下脂肪以及腹腔內(nèi)脂肪。其中，上半身皮下脂肪主要包括腋下、背部以及腹部的皮下脂肪墊；下半身皮下脂肪主要包括臀部和大腿兩側的脂肪墊；腹腔內(nèi)脂肪主要包括網(wǎng)膜、腸系膜以及心包脂肪，這些脂肪可以統(tǒng)稱為內(nèi)臟脂肪。另外，脂肪組織也可以異位生長，當人體吸收過多能量時，脂肪組織可以向肌肉和肝臟擴散，當肝臟內(nèi)充滿脂肪細胞時即為脂 肪肝。 在小鼠體內(nèi)，存在兩種主要的脂肪組織，褐色脂肪和白色脂肪，褐色脂肪存在于肩胛骨兩側，白色脂肪主要存在于皮下的腹股溝脂肪和腋下脂肪以及存在于腹腔內(nèi)的腸系膜脂肪、腎周脂肪和生殖器周圍脂肪

3、雄鼠中成為附睪脂肪及Epididymal fat，而在雌鼠中稱為Perigonadal fat。 1.2 脂肪組織類型 機體主要有兩種類型的脂肪，即白色脂肪W(wǎng)hite adipose tissue，WAT和棕色脂肪Brown adipose tissue，BAT。WAT是由含有一個大的單房脂滴的脂肪細胞所組成的，是一個活潑的內(nèi)分泌器官能夠調(diào)節(jié)多種生物學過程，例如胰島素敏感，脂質(zhì)代謝。WAT是成人的主要脂肪類型，分布在人體的全身部位，例如皮下組織、內(nèi)臟周圍以及分布在臉部。有趣的是，盡管這些不同分布的白色脂肪擁有相似的組織形態(tài)學特征，但不同分布的WAT具有不同的代謝功能，這可能是由于不同的脂肪組織

4、所處于的旁分泌和內(nèi)分泌信號的不同。事實上，內(nèi)臟周圍脂肪的累積與病理炎癥和胰島素抵抗息息相關，而皮下脂肪與葡萄糖耐受相關。 棕色脂肪的主要功能是產(chǎn)熱作用，嚙齒動物的棕色脂肪離散地分布于脊柱旁的、鎖骨上的和腎上腺周的區(qū)域。BAT不管從分布，形態(tài)學和功能都異于WAT，BAT由多房的脂肪細胞組成并含有大量的線粒體。 WAT和BAT有共同的來源即間充質(zhì)干細胞，MSC還可以分化成肌細胞。事實上，BAT比WAT更接近于骨骼肌，因為BAT和骨骼肌都的前體細胞都表達早期肌肉的特異基因MYF5，WAT的前體細胞卻不表達，而且BAT和骨骼肌在胚胎期10.5天享有表達PAX7特異基因的共同的前體細胞。 1.3 脂肪細

5、胞形成信號通路 1.3.1 脂肪細胞的分化定型。細胞經(jīng)過分化，從多能干細胞分化成前體脂肪細胞再到脂肪細胞需要一系列的信號通路以及細胞外環(huán)境的影響，脂肪細胞的分化定型是指多能干細胞向脂肪細胞轉變的過程。 WNT信號通路：經(jīng)典的WNT信號通路抑制脂肪形成，-catenin入核后招募輔激活蛋白復合體到TCF來激活WNT下游基因的表達，在前體脂肪細胞定型過程中，這條通路抑制脂肪細胞形成但促進survival，但具?w機制還不清楚；非經(jīng)典的WNT信號通路同樣抑制脂肪細胞形成但促進骨形成。 TGF-信號通路：TGF-對脂肪形成的作用是多方面的，例如TGF-的表達與人類和動物的肥胖癥正相關，體外實驗卻證明這

6、條信號通路SMAD3抑制3T3-F442A細胞向脂肪細胞分化。 細胞間的相互作用：例如，接種低密度的MSC能夠促進其向骨細胞分化，而鋪滿的MSC那么向脂肪細胞分化，這是因為細胞與細胞接觸后開始不再增殖而是準備向脂肪細胞分化。 1.3.2 脂肪細胞的終末分化。一旦前體脂肪細胞開始脂肪形成的過程，一系列轉錄級聯(lián)反響就被激活，包括代謝相關基因和脂肪因子的表達，這個階段稱之為終末分化階段。已有研究說明有許多信號通路影響這一過程，例如糖皮質(zhì)激素介導的激活糖皮質(zhì)激素受體以及cAMP沖動劑介導的激活蛋白激酶A依賴和PKA非依賴的途徑都能誘導脂肪的形成；另外還有許多轉錄因子在脂肪形成過程發(fā)揮著重要的作用以及表

7、觀基因組和這些因子共同調(diào)節(jié)這一過程。 2 脂肪組織內(nèi)自分泌和旁分泌交互調(diào)控 脂肪組織由多種細胞類型組成，除了成熟脂肪細胞外，還有脂肪前體細胞、血管細胞以及巨噬細胞。脂肪組織內(nèi)的不同細胞類型分泌不同細胞因子或脂肪因子，從而在脂肪組織內(nèi)部相互影響。例如由巨噬細胞分泌的TNF-能夠影響脂肪細胞的代謝指征和分泌功能，這種交互調(diào)控往往是雙向性的，由脂肪細胞分泌的Leptin能反過來調(diào)控脂肪組織內(nèi)的免疫細胞功能。肥胖能增加二型糖尿病和其他代謝疾病的風險，這些疾病也與脂肪組織功能失調(diào)有關。而且脂肪組織中巨噬細胞的浸潤程度與脂肪細胞大小呈正相關，并且脂肪細胞大小本身也與代謝疾病相關。變大的脂肪細胞因為減弱了脂

8、質(zhì)緩沖能力導致代謝失調(diào)以及脂肪的異位堆積。另外，隨著脂肪細胞大小變大，導致一些促細胞炎癥因子的分泌。人體里每年大約會更新10%的脂肪細胞，因此，脂肪細胞重新生成對維持脂肪細胞數(shù)量以及應對過度能量攝入至關重要。值得指出的是，當脂肪組織過于肥大時，便失去了重新生成脂肪細胞的能力。 資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途3 未來展望 脂肪組織通過自分泌、旁分泌和內(nèi)分泌作用分泌各種脂肪因子，從而發(fā)揮調(diào)控各個組織器官間的交互作用，如今，各組織器官間的交互作用已被越來越多的人所接受。雖然如此，關于各組織器官間的交互作用還有許多關鍵問題尚未闡釋清楚，例如，這些脂肪因子的脂肪中分泌的信號通路還不是很清楚。另外，這些脂

9、肪因子是如何調(diào)控脂肪細胞生成以及如何對脂肪組織生長發(fā)揮作用還需進一步研究。 脂肪因子是各組織器官交互作用以及代謝性疾病的媒介因子。單個脂肪因子以及多個脂肪因子的如何作用調(diào)控骨骼肌胰島素耐受，心血管系統(tǒng)損傷和細胞功能缺失等代謝性疾病還需進一步探究。 同理，脂肪組織可以分泌脂肪因子調(diào)控其他器官組織的功能，其他組織器官同樣也可以作為分泌器官分泌特異細胞因子反過來作用于脂肪組織。 另外，一些新的脂肪因子還有待于發(fā)現(xiàn)，已發(fā)現(xiàn)的脂肪因子的可能還有其他重要的生理功能，這些都有待于我們進一步考證。 參考文獻 1 Tchkonia，T.，Thomou，T.，Zhu，Y.， Karagiannides，I.，Po

10、thoulakis，C.，Jensen，M.D.， and Kirkland，J.L.Mechanisms and Metabolic Implications of Regional Differences among Fat Depots J.Cell metabolism，2021，17. 2 Seale，P.，Bjork，B.，Yang，W.L.，Kajimura，S.， Chin，S.，Kuang，S.H.，Scime，A.，Devarakonda， S.，Conroe，H.M.，Erdjument-Bromage，H.，et al. PRDM16 controls a brown

11、fat/skeletal muscle switchJ. Nature，2021，454. 3 Choy，L.，Skillington，J.，and Derynck，R.Roles of autocrine TGF-beta receptor and Smad signaling in adipocyte differentiationJ.Journal of Cell Biology， 2000，149. 4 Ouchi，N.，Parker，J.L.，Lugus，J.J.，and Walsh， K.Adipokines in inflammation and metabolic diseas

12、eJ. Nature reviews Immunology，2021，11. 5 Gustafson，B.，Hammarstedt，A.，Hedjazifar，S.， and Smith，U.Restricted adipogenesis in hypertrophic obesity：the role of WISP2，WNT，and BMP4J. Diabetes，2021，62. 6 Goossens，G.H.The role of adipose tissue dysfunction in the pathogenesis of obesity-related insulin resistance J.Physiology&behavior，2021，94. 7 Spalding，K.L.，Arner，E.，Westermark，P.O.， Bernard，S.，Buchholz，B.A.，Bergmann，O