Page 149 - 南京医科大学自然版

第44卷第6期 孙 翠，罗 岩，刘 煜. 线粒体对米色脂肪细胞的调控作用［J］.
2024年6月 南京医科大学学报（自然科学版），2024，44（6）：882-887 ·885 ·

损线粒体，能够通过AMP依赖的蛋白激酶（AMP⁃ac⁃ 细胞中脂肪酸氧化和生酮程序，促进代谢产物β⁃羟
tivated protein kinase，AMPK）信号通路抑制包括过 丁酸的分泌，并通过旁分泌的方式作用于周围前体
氧化物酶体增殖物激活受体（peroxisome proliferator⁃ 脂肪细胞，抑制成纤维分化，促进米色脂肪细胞分
activated receptor，PPAR）在内的脂肪细胞特异性转 化。单细胞核 RNA 测序结果揭示在产热脂肪组织
录因子的活性，抑制细胞生成以及线粒体产热功 中存在一种表达细胞色素 CYP2E1 和乙醛脱氢酶
能。棕色脂肪组织驻留巨噬细胞对释放线粒体的 ALDH1E2 的细胞，能够分解乙醛为乙酸，通过旁分
摄取能够解除此种反馈抑制，维持持续有效的产 泌的作用抑制周围细胞的线粒体功能 ［48］ 。以上都
热 ［40］ 。与正常体型小鼠相比，肥胖小鼠白色脂肪组 提示，除了线粒体本身，线粒体代谢产物也能作为
织中巨噬细胞摄取线粒体的能力显著下调。在髓 信号分子调控米色脂肪细胞的生成及产热。
系细胞中敲除硫酸乙酰肝素生物合成相关基因外
3 总结和展望
泌 体 糖 基 转 移 酶（exostosin glycosyltransferase 1，
Ext1）显著抑制白色脂肪细胞线粒体向巨噬细胞的 现在有越来越多的研究关注白色脂肪细胞米
转移，降低能量消耗，加剧高脂饮食诱导的肥胖，提 色化及其在肥胖和肥胖相关代谢性疾病中的作
示脂肪细胞向巨噬细胞的线粒体转移依赖于硫酸 用。线粒体是一个高度动态化且具有独立遗传系
乙酰肝素 ［41］ 。饮食中的长链脂肪酸（long chain fatty 统的半自主细胞器。产热脂肪细胞的线粒体内膜
acid，LCFA）也能够直接抑制白色脂肪细胞向巨噬细 上有解偶联蛋白，能够解偶联氧化磷酸化过程和
胞的线粒体传递，将脂肪细胞来源的线粒体转移到血 ATP 合成过程，释放热能。文章总结了线粒体自身
液中以输送到心脏或其他组织，支持其他器官对营养 调控及与其他细胞器对话在米色脂肪细胞生成、产
应激的代谢适应 ［39，42］ 。相比棕色脂肪细胞和白色脂 热以及全身能量及糖脂代谢中的作用。目前关于人
肪细胞，米色脂肪细胞线粒体的数量和功能异质性更 类米色脂肪细胞的相关研究还很少，未来需要更多研
高，具有储能和产热双重潜能，推测线粒体传递在米 究来验证动物模型的结果，为肥胖及其相关代谢性疾
色脂肪细胞产热功能中可能发挥更复杂的作用。 病提供安全有效的治疗策略。
2.4 线粒体代谢产物调控米色脂肪细胞的命运 ［参考文献］
近期研究发现，一方面线粒体代谢产物，如三
［1］ MORIGNY P，BOUCHER J，ARNER P，et al. Lipid and
羧酸循环的中间产物柠檬酸，能够为细胞质中的脂 glucose metabolism in white adipocytes：pathways，dys⁃
质和其他大分子的合成提供原料；另一方面，线粒 function and therapeutics［J］. Nat Rev Endocrinol，2021，
体的代谢产物也能够参与细胞核中 DNA 和组蛋白 17（5）：276-295
的表观调控，调控米色脂肪细胞生成 ［43］ 。线粒体蛋 ［2］ GUSTAFSON B，HEDJAZIFAR S，GOGG S，et al. Insulin
白 OPA1 能够通过上调尿素循环，增加细胞中延胡 resistance and impaired adipogenesis［J］. Trends Endocri⁃
索酸水平，促进 Jumanji 家族组蛋白去甲基化酶 nol Metab，2015，26（4）：193-200
［3］ LONGO M，ZATTERALE F，NADERI J，et al. Adipose tis⁃
Kdm3a 的活性及下游 UCP1 转录，促进前体脂肪细
sue dysfunction as determinant of obesity⁃associated meta⁃
胞向米色脂肪细胞分化 ［44］ 。线粒体离子肽酶1能够
bolic complications［J］. Int J Mol Sci，2019，20（9）：2358
选择性地降解琥珀酸脱氢酶复合物铁硫亚基 B，确 ［4］ SHABALINA I G，PETROVIC N，DE JONG J M，et al.
保细胞内足够的琥珀酸水平，影响组蛋白甲基化，协 UCP1 in brite/beige adipose tissue mitochondria is func⁃
同β3肾上腺素能受体激活诱导白色脂肪细胞向米色 tionally thermogenic［J］. Cell Rep，2013，5（5）：1196-
［45］
脂肪细胞转分化 。与该研究结果不同，Liu等 发 1203
［46］
现琥珀酸能够直接促进前体脂肪细胞从头分化为 ［5］ KAZAK L，CHOUCHANI E T，JEDRYCHOWSKI M P，et
al. A creatine⁃driven substrate cycle enhances energy ex⁃
米色脂肪细胞。他们发现硬脂酰辅酶A去饱和酶1
penditure and thermogenesis in beige fat［J］. Cell，2015，
缺陷型脂肪间充质干细胞内琥珀酸积累增加，促进
163（3）：643-655
线粒体复合物Ⅱ活性增加，促进米色脂肪细胞分
［6］ BARBATELLI G，MURANO I，MADSEN L，et al. The
化。同时，脂肪细胞线粒体产生的代谢产物也可以
emergence of cold ⁃ induced brown adipocytes in mouse
通过旁分泌的方式作用于祖细胞或其他脂肪细胞， white fat depots is determined predominantly by white to
调节米色脂肪细胞生成及产热基因表达。Wang brown adipocyte transdifferentiation［J］. Am J Physiol En⁃
等 ［47］ 发现转录因子PR结构域蛋白16能够驱动脂肪 docrinol Metab，2010，298（6）：1244-1253