Nature子刊:减肥新机制,免疫细胞调节肥胖
在中国,超重和肥胖人群已逾3亿人,减肥瘦身已成为人们茶余饭后的热门话题。值得注意的是,肥胖既是一种特征,也是一种疾病。
巨噬细胞是免疫系统细胞。它们在对感染的早期反应中至关重要,并且在我们组织的正常功能和肥胖症的调节中也起着关键作用,促炎性巨噬细胞是肥胖症发展的关键。
最近几十年,几项研究证实脂肪组织巨噬细胞在正常情况下可促进消炎和修复环境。这有助于使改变这些组织正常功能的任何过程失活。这些被称为消炎或M2型巨噬细胞,但是,在某些情况下,M2巨噬细胞通常是由于感染而产生的压力信号,它们促进炎症作为防御机制。
这些发自巨噬细胞的炎症过程是导致脂肪组织改变的原因,并且是肥胖和与心血管疾病,脂肪肝疾病和2型糖尿病相关的代谢综合征的起源。这意味着,作为对高脂饮食产生的过量营养的反应,巨噬细胞改变其功能并支持炎症过程,形成M1型炎性巨噬细胞。
2020年9月17日,国家心血管研究中心(CNIC)的研究人员在"Nature Metabolism"上在线发表题为" Fgr kinase is required for proinflammatory macrophage activation during diet-induced obesity "的一篇研究论文,证明了促炎性巨噬细胞是肥胖症发展的关键,激活Fgr酪氨酸激酶的活性氧(ROS)也有助于肥胖,揭示了线粒体ROS-Fgr激酶是促炎性脂肪组织巨噬细胞活化,饮食诱发的肥胖,胰岛素抵抗和肝脂肪变性的关键调控轴。
该研究分析了巨噬细胞代谢变化如何调节这种炎症过程,这是肥胖症和代谢综合征的基础。新的发现表明,巨噬细胞对氧化性危险信号(称为活性氧)的检测如何导致这些免疫细胞的线粒体代谢变化,这种氧化应激是在病态肥胖的患者中发现的,似乎与高脂饮食有关,而西方饮食中这种饮食普遍存在。
这项研究的条件之一就是证明,当这种氧化应激降低时,可以减轻一些与肥胖有关的有害参数。
在以前的研究中,CNIC科学家发现Fgr蛋白在调节线粒体电子运输链中的一种复合物-II复合物对这种氧化应激的反应中起决定性作用,并有益于信号(细胞因子和代谢物)的产生促进免疫反应。
这项研究证明了相同的分子机制调节了控制组织功能的消炎性巨噬细胞(M2)向促炎性巨噬细胞(M1)的转化过程,促炎性巨噬细胞(M1)聚集了脂质液滴。两种类型的M2 / M1巨噬细胞之间的平衡对于身体的正常运转至关重要。
尽管炎症是正常的身体反应,并且有利于面对急性和暂时性威胁,但当炎症持续或慢性发作时,即使在低度炎症的情况下,它也非常有害。这发生在肥胖症和代谢综合征中,并导致心血管疾病死亡率和糖尿病增加。
该研究表明消融Fgr会损害促炎性巨噬细胞极化,同时防止高脂饮食(HFD)诱发的小鼠肥胖。Fgr的全身消融可增加脂解作用和肝脏脂肪酸氧化,从而避免脂肪变性。
Fgr缺乏的小鼠受到高脂饮食诱导的肥胖的保护
剔除Fgr宿主中Fgr宿主中表达Fgr的BM衍生细胞后,骨髓(BM)衍生的细胞中Fgr的敲除足以保护其抵抗胰岛素抵抗和肝脂肪变性。清除线粒体过氧化物足以阻止BM衍生细胞中的Fgr活化和HFD诱导的肥胖。此外,Fgr在促炎性巨噬细胞中的表达较高,并且与小鼠和人类的肥胖性状相关。研究发现了Fgr与肥胖的负面影响之间存在明显的相关性。
高脂饮食下的BM移植重量
因此,数据表明使用特定Fgr蛋白抑制剂治疗肥胖和/或代谢综合征患者的潜力。目的是减少相关的炎症,从而改善与这些疾病(如脂肪肝和2型糖尿病)相关的参数,并有助于提高患者的预期寿命和质量。
肥胖是主要的健康问题,它涉及心脏病,脑血管意外,癌症,脂肪肝,代谢综合征,高血压和某些自身免疫性疾病的发展。营养素摄入过多,缺乏体育活动和遗传风险因素共同导致所需能量与消耗能量之间的失衡,这就是肥胖开始的地方。仅在西班牙,预计到十年(到2030年),将有2700万肥胖和超重的成年人(男性占80%,女性占55%)。
总之,研究解释了巨噬细胞线粒体代谢的激活如何响应由于过量养分引起的氧化应激而导致脂肪组织发炎和肥胖。有助于设计针对肥胖和超重以及某些相关病理学的新疗法疾病和2型糖尿病。
论文链接:
https://doi.org/10.1038/s42255-020-00273-8