这并不是什么秘密，我们的腰围在中年时常常会扩大，但这个问题并不仅仅是外貌上的。腹部脂肪加速衰老并减缓新陈代谢，增加我们患糖尿病、心脏问题和其他慢性疾病的风险。然而，年龄如何将六块腹肌转变为更柔软的腹部却仍不清楚。新的研究显示，衰老如何将干细胞转变为更活跃的状态，以产生更多的腹部脂肪。
现阶段由希望之城（City of Hope）进行的临床前研究发现了与年龄相关的腹部脂肪的细胞罪魁祸首，为我们为什么在中年时腰围增宽提供了新的见解。研究结果今天发表在《科学》杂志上，表明未来预防腹部肥胖和延长健康寿命的治疗靶点。
“人们在衰老时经常会失去肌肉并增加体脂肪，即使他们的体重保持不变，”研究的共同通讯作者、希望之城阿瑟·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（安妮贝尔）博士说。 “我们发现衰老触发了一种新型成年干细胞的出现，增强了身体大量产生新脂肪细胞的能力，特别是在腹部周围。”
在与加州大学洛杉矶分校实验室的共同通讯作者杨霞（Xia Yang）博士的合作下，科学家们进行了一系列小鼠实验，这些实验随后在人的细胞中得到了验证。王及其同事专注于白色脂肪组织（WAT），即与年龄相关的体重增加相关的脂肪组织。
虽然众所周知，脂肪细胞会随着年龄的增长而变大，但科学家们怀疑WAT还通过产生新脂肪细胞来扩大，这意味着它可能具有无限的生长潜力。
为了验证他们的假设，研究人员聚焦于脂肪细胞前体细胞（APCs），这是WAT中一组发展为脂肪细胞的干细胞。
希望之城的团队首先从年轻和年长小鼠中移植APCs到第二组年轻小鼠中。来自年长动物的APCs迅速生成了大量的脂肪细胞。
然而，当团队将来自年轻小鼠的APCs移植到年长小鼠中时，这些干细胞并没有制造出很多新脂肪细胞。结果证实了老化的APCs具备独立制造新脂肪细胞的能力，无论其宿主的年龄如何。
使用单细胞RNA测序，科学家们接下来比较了年轻和年长小鼠中APC的基因活性。虽然在年轻小鼠中几乎不活跃，但APCs在中年小鼠中却如猛醒般活跃起来，并开始大量产生新的脂肪细胞。
“虽然大多数成年干细胞的生长能力随着年龄的增长而减弱，但APCs却恰恰相反——衰老解锁了这些细胞进化和扩展的能力，”希望之城基因调控与药物发现研究的鲁思·B·兰曼及罗伯特·K·兰曼名誉教授、分子与细胞内分泌学系主任阿道夫·加西亚-奥卡纳（Adolfo Garcia-Ocana）博士说。 “这是第一个证据表明我们的腹部随着年龄的增长而扩大是由于APCs大量产生新脂肪细胞。”
衰老还将APCs转变为一种称为特定承诺前脂肪细胞（CP-As）的新型干细胞。这种细胞在中年出现，积极产生新的脂肪细胞，解释了老年小鼠为什么会增重更多。
一种称为白血病抑制因子受体（LIFR）的信号通路被证明对于促进这些CP-A细胞的繁殖和演变成脂肪细胞至关重要。
“我们发现，身体的脂肪制造过程依赖于LIFR。尽管年轻小鼠不需要这个信号来制造脂肪，但老年小鼠则需要，”王解释说。 “我们的研究表明，LIFR在触发CP-As产生新脂肪细胞和扩展老年小鼠的腹部脂肪中起着关键作用。”
利用来自不同年龄段人类样本的单细胞RNA测序，王及其同事接下来研究了实验室中的人类组织中的APCs。团队再次发现，年龄较大人类组织中的CP-A细胞数量增加。它们的发现还表明，人类的CP-As在产生新脂肪细胞方面具有较高的能力。
“我们的研究结果强调了控制新脂肪细胞形成以应对与年龄相关的肥胖的重要性，”王说。 “理解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，可能会为减少腹部脂肪和改善健康与寿命提供新的医学解决方案。”
未来的研究将专注于在动物模型中追踪CP-A细胞，观察人类中的CP-A细胞，并开发消除或阻断这些细胞的新策略，以防止与年龄相关的脂肪增加。
该研究的首席作者是希望之城的王冠博士和加州大学洛杉矶分校的李高燕博士。
