科学家发现中年腹部脂肪积累的“触发器”

Scientists Discover Belly Fat “Trigger” in Aging Bodies

希望之城的研究人员发现了一种新的干细胞类型，称为CP-As，这种细胞在中年时出现，并通过转化为脂肪细胞来驱动腹部脂肪的生成，解释了年龄相关的腹部体重增加。他们的研究发现LIFR信号通路激活这些细胞，为减少腹部脂肪和改善健康提供了潜在的治疗靶点。

众所周知，腰围在中年时往往会扩大，但问题远不止外观。腹部脂肪与加速衰老和代谢减慢有关，从而增加了糖尿病、心血管疾病和其他慢性病的风险。然而，年龄如何将六块腹肌变成柔软的肚子的确切机制尚不清楚。

现在，来自美国最大的癌症和糖尿病研究中心之一——希望之城的新临床前研究表明，年龄相关的腹部脂肪积累的关键细胞机制。

这项发表在《科学》杂志上的研究阐明了为什么随着年龄增长，脂肪会集中在腰部——并揭示了一个有前景的治疗靶点，可能有助于防止腹部脂肪并支持更健康的衰老。

“人们通常会在年龄增长过程中失去肌肉并增加体脂——即使他们的体重保持不变，”该研究的共同通讯作者、希望之城亚瑟·里格斯糖尿病与代谢研究所分子与细胞内分泌学副教授王琼（Annabel Wang）博士说。“我们发现，衰老会触发一种新的成体干细胞的到来，并增强身体大量产生新的脂肪细胞，特别是在腹部。”

与加州大学洛杉矶分校实验室的共同通讯作者夏阳博士合作，科学家们进行了一系列小鼠实验，随后在人体细胞上进行了验证。王琼及其同事专注于白色脂肪组织（WAT），这是导致年龄相关体重增加的脂肪组织。

研究脂肪生成干细胞

虽然已知脂肪细胞会随着年龄的增长而变大，但科学家们怀疑WAT也通过产生新的脂肪细胞而扩展，这意味着它可能具有无限的增长潜力。

为了验证这一假设，研究人员集中研究了脂肪细胞前体细胞（APCs），这是一组存在于WAT中的干细胞，可以演变成脂肪细胞。

希望之城团队首先将年轻和老年小鼠的APCs移植到第二组年轻小鼠中。来自老年动物的APCs迅速产生了大量的脂肪细胞。

当团队将年轻小鼠的APCs移植到老年小鼠中时，干细胞并没有制造出许多新的脂肪细胞。结果证实，老年APCs能够独立地制造新的脂肪细胞，无论宿主的年龄如何。

衰老增强脂肪细胞生产

利用单细胞RNA测序，科学家们接下来比较了年轻和老年小鼠中APC基因的活性。虽然在年轻小鼠中几乎不活跃，但APCs在中年小鼠中以极大的活力苏醒，并开始大量产生新的脂肪细胞。

“虽然大多数成体干细胞的生长能力随年龄增长而减弱，但对于APCs来说情况恰恰相反——衰老解锁了这些细胞的生长和扩散能力，”希望之城基因调控与药物发现研究鲁思·B. & 罗伯特·K. 兰曼捐赠教授、分子与细胞内分泌学系主任阿道夫·加西亚-奥卡纳博士说。“这是首次证明我们的腹部在年龄增长过程中膨胀是因为APCs大量产生新的脂肪细胞。”

衰老还将APCs转变为一种新的干细胞类型，称为特定年龄的前脂肪细胞（CP-As）。这些CP-A细胞在中年时出现，并积极产生新的脂肪细胞，解释了为什么老年小鼠会增重更多。

一个名为白血病抑制因子受体（LIFR）的信号通路被证明对促进这些CP-A细胞的增殖和演化成脂肪细胞至关重要。

“我们发现，身体的脂肪生成过程是由LIFR驱动的。虽然年轻小鼠不需要这个信号来生成脂肪，但老年小鼠需要，”王琼解释说。“我们的研究表明，LIFR在触发CP-As生成新的脂肪细胞和扩大老年小鼠的腹部脂肪方面起着关键作用。”

人类相关性和未来方向

使用单细胞RNA测序技术，王琼及其同事接下来在实验室中研究了不同年龄段的人类组织样本中的APCs。再次，研究小组也在中年人的组织中发现了类似的CP-A细胞，其数量有所增加。他们的发现还表明，人类的CP-As具有高度生成新脂肪细胞的能力。

“我们的发现强调了控制新脂肪细胞形成以解决年龄相关肥胖的重要性，”王琼说。“了解CP-As在代谢障碍中的作用以及这些细胞如何在衰老过程中出现，可能会带来减少腹部脂肪和改善健康及长寿的新医疗解决方案。”

未来的研究将集中在动物模型中追踪CP-A细胞，观察人类中的CP-A细胞，并开发新的策略以消除或阻断这些细胞，从而防止年龄相关的脂肪增加。

参考文献：“年龄驱动的独特脂肪前体细胞促进活跃的脂肪生成”由Guan Wang, Gaoyan Li, Anying Song, Yutian Zhao, Jiayu Yu, Yifan Wang, Wenting Dai, Martha Salas, Hanjun Qin, Leonard Medrano, Joan Dow, Aimin Li, Brian Armstrong, Patrick T. Fueger, Hua Yu, Yi Zhu, Mengle Shao, Xiwei Wu, Lei Jiang, Judith Campisi, Xia Yang 和 Qiong A. Wang，2025年4月25日，《科学》。DOI: 10.1126/science.adj0430

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