体重和体重指数(BMI)并不是仅仅决定代谢疾病发生可能性的因素。新的研究利用发现的脂肪组织细胞图谱阐明了为什么一些肥胖者保持健康,而其他人却面临健康问题。
尽管肥胖者更有可能患上糖尿病、高血压或高胆固醇等疾病,但并不是所有人都会经历这些代谢性疾病。事实上,约25%的肥胖者被认为是健康的。科学家们正在研究肥胖者健康结果差异的原因。
来自苏黎世和莱比锡的研究人员进行的一项最近的大规模研究在理解这一问题方面做出了重要贡献。他们使用健康和不健康的超重个体的数据创建了一个详细的图谱,专注于他们的脂肪(脂肪组织)及这些细胞中的基因活动。“我们的研究结果可以帮助识别出表明代谢疾病发展可能性的细胞标记,”ETH教授Christian Wolfrum团队的研究员Adhideb Ghosh表示,“这些数据对基础研究也很有价值,可能会导致代谢疾病的新治疗选择。”
探索大型生物样本库
在这项研究中,Ghosh及其同事利用了莱比锡肥胖生物样本库,该库包含来自肥胖患者的大量活检样本。这些样本由莱比锡大学的科学家收集,来源于同意在计划手术中捐赠脂肪组织的肥胖个体。生物样本库包括与患者健康相关的全面医学记录。
由于收集的组织样本来自健康和不健康的肥胖个体,因此可以进行有意义的比较。研究人员研究了70名志愿者的样本,以评估哪些基因是活跃的以及活跃程度如何,检查两种类型的脂肪组织:皮下脂肪(皮肤下)和内脏脂肪(深腹部脂肪)。
医学专家认为,深埋在腹部并围绕重要器官的内脏脂肪主要与代谢疾病相关,而皮下脂肪通常被认为危害较小。
研究的一个关键方面是确保脂肪组织细胞不会被不加区分地组合在一起,因为该组织由脂肪细胞(脂肪细胞)以及多种细胞类型组成。“实际上,脂肪细胞相对稀少,”Wolfrum实验组的博士后研究员Isabel Reinisch指出。脂肪组织很大一部分由免疫细胞、血管细胞和未成熟的脂肪细胞前体细胞组成。此外,仅存在于内脏脂肪组织中的间皮细胞帮助勾勒出其外部边界。
腹部脂肪的变化
研究人员发现,患有代谢疾病的个体的内脏脂肪细胞出现明显的功能性改变,几乎影响了该组织内的所有细胞类型。例如,基因测试显示不健康个体的脂肪细胞在燃烧脂肪方面效率降低,并产生更多的免疫信号分子。“这些物质在肥胖个体的内脏脂肪中引发免疫反应,”Reinisch解释说,“这种免疫反应可能促进代谢疾病的发生。”
此外,研究人员观察到间皮细胞数量和功能的显著变化:健康的肥胖个体的内脏脂肪中间皮细胞的比例较高,显示出更强的功能多样性。这些细胞能够适应一种类似干细胞的状态,使它们能够在健康个体中转变为不同的细胞类型,例如脂肪细胞。“这种完全分化的细胞返回干细胞的能力通常与癌症相关,”Reinisch指出。因此,她对脂肪组织中的这种灵活性也感到好奇。“我们怀疑健康肥胖个体脂肪组织边缘的这些适应性细胞促进了组织的平滑扩展。”
最后,该研究发现了性别特异性的差异:一种特定的前体细胞仅存在于女性的内脏脂肪中。“这可能有助于解释男性和女性在代谢疾病发展中的差异,”Reinisch补充道。
寻找新的生物标志物
这本新图谱概述了超重人群中基因活动的组成和各种细胞类型在脂肪组织中的功能。“然而,我们无法确定这些差异是否是导致一个人代谢健康的原因,或者代谢疾病是否改变了这些特征,”Ghosh澄清道。相反,科学家们将这项研究视为未来研究的基础步骤。他们已通过公共网页应用程序共享所有调查结果,供其他研究人员利用。
重要的是,这本图谱使得发现可以指示代谢疾病发展风险的新标记成为可能。目前,ETH的研究人员正在积极寻求这些标记,以帮助改善疾病管理。目前有一种新的药物类别旨在抑制食欲并刺激胰腺产生胰岛素,但这些药物的可用性有限。“我们数据所 derived的生物标志物可以帮助确定哪些患者将从这种治疗中受益最多,”Reinisch指出。