随着年龄增长,"中年发福"成为普遍面临的健康问题,是2型糖尿病、心血管疾病等多种代谢性疾病的关键风险因素。然而,其背后的分子机制至今尚未完全阐明。2026年2月23日,中国科学院生物物理研究所陈畅研究组联合郑州大学附属郑州中心医院在《Nature Communications》上在线发表了题为"S-nitrosoglutathione reductase GSNOR drives age-related obesity by promoting adipose tissue whitening through de-nitrosation of Beclin-1"的研究论文,首次揭示了GSNOR(亚硝基谷胱甘肽还原酶)是新的衰老相关肥胖基因,揭示了其通过调控蛋白质亚硝基化修饰驱动脂肪组织"白色化"进而导致衰老相关肥胖的全新机制,为干预衰老相关肥胖提供了潜在的药物靶点。

  研究人员首次发现中年人群及小鼠皮下脂肪组织中GSNOR的表达较年轻群体显著升高,提示其可能参与衰老相关肥胖的发生。进一步研究发现GSNOR缺失可完全抵抗"中年发福"的发生,而脂肪组织特异性过表达GSNOR的小鼠则出现早发性肥胖表型,表明GSNOR是一个新的衰老相关肥胖基因。脂肪组织GSNOR过表达导致白色脂肪堆积增加,负责产热耗能的米色脂肪细胞显著减少,即发生皮下脂肪组织"白色化",这是导致"中年发福"的关键原因。那么,GSNOR是如何调控脂肪细胞命运及代谢重塑的?定量蛋白质亚硝基化修饰组学精准鉴定到GSNOR的一个关键靶点--Beclin-1蛋白,Beclin-1是细胞自噬的核心调控分子,GSNOR可介导其第351位半胱氨酸发生"去亚硝基化修饰"。这一修饰改变增强了Beclin-1与ATG14蛋白的相互作用,进而激活细胞自噬,GSNOR打开了Beclin-1亚硝基化修饰这把自噬的"锁",而过度的自噬会加速细胞内线粒体的清除,驱动米色脂肪细胞丧失特性,脂肪组织白色化增加,从而导致肥胖的发生。Beclin-1 C351A点突变小鼠同样表现出脂肪组织白色化的增加,证实Beclin-1亚硝基化修饰在调控脂肪细胞命运中发挥关键作用。更令人振奋的是,在14月龄中年小鼠脂肪组织中敲低GSNOR,仍能显著提高脂肪组织米色化水平及降低脂肪重量,这一发现证实靶向GSNOR具有良好的治疗窗口期和临床转化潜力。

  综上,该研究首次发现GSNOR是一个新的衰老相关肥胖基因,并揭示了氧化还原依赖的蛋白质亚硝基化修饰在"中年发福"中的全新机制,更重要的是明确指出GSNOR是一个极具潜力的衰老相关肥胖的干预靶点。

图. 衰老相关肥胖中GSNOR促进自噬从而导致脂肪组织白色化的分子机制示意图

  中国科学院生物物理研究所陈畅研究员为论文的通讯作者,乔新华副研究员和谢婷博士为论文共同第一作者,郑州大学附属郑州中心医院刘寒松主任医师团队进行了人类脂肪组织样本收集与研究。中国科学院生物物理研究所张宏院士、北京大学基础医学院姜长涛教授、国家纳米科学中心聂广军研究员对实验开展给予了宝贵建议和大力支持。该研究获得国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项(B类)、北京市自然科学基金项目的资助。

  文章链接:https://www.nature.com/articles/s41467-026-69793-3

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