近日,国际生物学顶尖期刊cell 刊登了来自加州大学旧金山分校Ajay Chawla研究小组的一项最新研究成果,他们利用热中性小鼠模型发现激活二型固有淋巴细胞(ILC2)能够调节白色脂肪组织中米色脂肪生成。这一研究成果对于我们了解炎症与肥胖之间的关系,利用促进白色脂肪棕色化治疗肥胖和糖尿病可能有重要意义。

  研究人员指出,当哺乳动物处于能量过剩状态时,白色脂肪会发生增生和肥大,以储存过剩的能量。相比之下,当进行冷冻刺激,会诱导白色脂肪增加分解代谢,尤其是在小鼠的皮下脂肪,以产生更多的热量维持体温,虽然在白色脂肪棕色化方面已经取得很大进展,但目前对调节脂肪前体细胞增殖和向"米色脂肪"诱导分化的生理信号知之甚少。ILC2是参与固有免疫的一类重要细胞,同时还存在于小鼠的附睾旁脂肪组织,维持嗜酸性粒细胞和选择性激活的巨噬细胞以促进血糖稳态平衡,而在Ajay小组之前发表的工作中发现,嗜酸性粒细胞分泌产生的IL4能够诱导选择性激活的巨噬细胞中酪氨酸羟化酶表达,在骨髓细胞中敲除IL4R或者TH,能够显著损伤小鼠米色脂肪细胞的发育,那是否ILC2也会通过嗜酸性粒细胞和巨噬细胞影响小鼠米色脂肪发育?为解决这一问题,Ajay小组研究人员开展了相关实验,并将实验结果发表在cell杂志。

  研究人员首先通过热中性小鼠模型发现IL-33能够促进米色脂肪生长,进而通过Il5Red5/+小鼠模型发现IL-33增加并激活了皮下脂肪中的ILC2,同时PDGFRα阳性脂肪前体细胞数目也增加。研究人员猜测IL-33激活ILC2后,导致ILC2分泌的因子增加促进了PDGFRα阳性脂肪前体细胞增殖,最终增殖的前体细胞向米色脂肪方向分化。通过多种基因敲除小鼠模型,文章证明脂肪前体细胞中IL-4Rα信号通路直接导致前体细胞向米色脂肪细胞分化,并不依赖于成熟脂肪细胞中IL-4Rα信号通路。

  综上所述,文章证明冷冻环境诱导的II型固有免疫应答刺激米色脂肪形成不仅需要嗜酸性粒细胞分泌的IL-4和选择性激活的巨噬细胞分泌的儿茶酚胺,同时还需要ILC2和PDGFR阳性脂肪前体细胞的参与。这一发现说明固有免疫系统可能是机体应对寒冷环境的第一道环节,但是否可以应用这一结果促进白色脂肪棕色化,治疗肥胖和代谢紊乱还需要更多的研究来发现。

相关文章

实验室小鼠现在可以像人类一样有月经了

长期以来,女性生殖系统研究不仅受社会污名化阻碍,而且受一个棘手的事实所阻碍——多数实验动物没有月经周期。一项10月9日公布于预印本平台bioRxiv的研究显示,研究人员已经培育出一种小鼠,它们可以在特......

科学家发现细胞在动态基质中的新型高速迁移模式

近日,南京大学教授曹毅、四川大学教授魏强以及合作者在《自然-通讯》上发表研究成果。研究深入探讨了动态刚度增强细胞力所带来的功能性影响,发现快速循环刚度变化能让细胞在原本无法移动的软基底上实现高速迁移。......

肠道好菌帮猪少长背部脂肪还减轻肠道炎症

现代畜牧业生产中,过度脂肪沉积不仅影响动物健康,更直接损害集约化养殖经济效益。猪肉作为全球主要蛋白质来源,其瘦肉率与脂肪沉积的平衡一直是育种工作重点。尽管已知肠道微生物群在调节宿主代谢平衡中发挥关键作......

生物信号处理新框架精准解码细胞复杂语言

如何精确指挥细胞执行特定任务,是合成生物学发展的关键挑战。7月31日,中国科学院深圳先进技术研究院研究员陈业团队联合湖南省农业科学院单杨团队在《自然-通讯》发表最新研究。他们建立了一套全新的生物信号处......

新化合物能激活细胞天然防御系统

研究团队借助新型光遗传学工具筛选广谱抗病毒化合物。图片来源:美国麻省理工学院美国麻省理工学院领衔的研究团队借助创新性光遗传学技术,鉴定出3种能激活细胞天然防御系统的化合物——IBX-200、IBX-2......

赛多利斯完成收购MatTek,进一步扩充细胞技术产品线

近日,生命科学集团赛多利斯已成功完成对BICO集团旗下MatTek公司,包括Visikol的收购,相关交易于2025年4月对外宣布。在获得监管机构批准并满足其他常规交割条件后,该交易于2025年7月1......

尼安德特人掌握“炖骨熬脂”技术

考古学家发现了12.5万年前尼安德特人从骨头中提炼脂肪的证据。现代人类使用这一工艺已有2.8万年的历史,而一项对“脂肪工厂”的最新发现表明,尼安德特人早已开始这样操作了。该研究在7月2日发表于《科学进......

它们“非一般”的生存策略挑战了经典遗传学理论

在生命的微观世界里,细胞分裂时有着严格的染色体分配原则。按照经典遗传学和细胞生物学理论,细胞有丝分裂或减数分裂后,每个子细胞核都应该至少获得完整的一套单倍体染色体,这样才能保证细胞正常发育和发挥功能。......

上海市2025年度关键技术研发计划“细胞与基因治疗”拟立项项目公示

根据市科技计划项目管理办法有关规定,现将上海市2025年度关键技术研发计划“细胞与基因治疗”拟立项项目予以公示。公示链接:http://svc.stcsm.sh.gov.cn/public/guide......

细胞与基因治疗|国家重点研发计划颠覆性技术创新重点专项申报指引

5月26日,京津冀国家技术创新中心发布《国家重点研发计划颠覆性技术创新重点专项2025年度细胞与基因治疗领域项目申报指引》。该项目面向基础性、战略性重大场景,聚焦细胞与基因治疗领域关键核心技术环节,形......