脂肪组织对其他组织器官的调控作用

【摘要】在人的身体中，脂肪组织主要分布在三大区域：上半身皮下脂肪、下半身皮下脂肪以及腹腔内脂肪。其中，上半身皮下脂肪主要包括腋下、背部以及腹部的皮下脂肪垫；下半身皮下脂肪主要包...

摘要：机体主要有两种类型的脂肪，即白色脂肪和棕色脂肪，另外还存在少量的米色脂肪，不同类型的脂肪组织功能不同并且调控其发育的信号通路也不相同。最重要的是，脂肪组织是一个能够调节并维持机体能量平衡的多功能器官。文章总结了最近几年的研究成果，阐述了脂肪组织通过分泌特异的脂肪因子从而调控其他组织器官的功能。

关键词：脂肪组织；细胞脂肪；因子自分泌/旁分泌作用；组织器官；调控作用 文献标识码：A

中图分类号：R589 文章编号：1009-2374（2017）08-0088-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.08.042

1 脂肪组织功能概述

1.1 主要脂肪组织的分布

在人的身体中，脂肪组织主要分布在三大区域：上半身皮下脂肪、下半身皮下脂肪以及腹腔内脂肪。其中，上半身皮下脂肪主要包括腋下、背部以及腹部的皮下脂肪垫；下半身皮下脂肪主要包括臀部和大腿两侧的脂肪垫；腹腔内脂肪主要包括网膜、肠系膜以及心包脂肪，这些脂肪可以统称为内脏脂肪。另外，脂肪组织也可以异位生长，当人体吸收过多能量时，脂肪组织可以向肌肉和肝脏扩散，当肝脏内充满脂肪细胞时即为脂

肪肝。

在小鼠体内，存在两种主要的脂肪组织，褐色脂肪和白色脂肪，褐色脂肪存在于肩胛骨两侧，白色脂肪主要存在于皮下的腹股沟脂肪和腋下脂肪以及存在于腹腔内的肠系膜脂肪、肾周脂肪和生殖器周围脂肪（雄鼠中成为附睾脂肪及Epididymal fat，而在雌鼠中称为Perigonadal fat）。

1.2 脂肪组织类型

机体主要有两种类型的脂肪，即白色脂肪（White adipose tissue，WAT）和棕色脂肪（Brown adipose tissue，BAT）。WAT是由含有一个大的单房脂滴的脂肪细胞所组成的，是一个活跃的内分泌器官能够调节多种生物学过程，例如胰岛素敏感，脂质代谢。WAT是成人的主要脂肪类型，分布在人体的全身部位，例如皮下组织、内脏周围以及分布在脸部。有趣的是，尽管这些不同分布的白色脂肪拥有相似的组织形态学特征，但不同分布的WAT具有不同的代谢功能，这可能是由于不同的脂肪组织所处于的旁分泌和内分泌信号的不同。事实上，内脏周围脂肪的累积与病理炎症和胰岛素抵抗息息相关，而皮下脂肪与葡萄糖耐受相关。

棕色脂肪的主要功能是产热作用，啮齿动物的棕色脂肪离散地分布于脊柱旁的、锁骨上的和肾上腺周的区域。BAT不管从分布，形态学和功能都异于WAT，BAT由多房的脂肪细胞组成并含有大量的线粒体。

WAT和BAT有共同的来源即间充质干细胞，MSC还可以分化成肌细胞。事实上，BAT比WAT更接近于骨骼肌，因为BAT和骨骼肌都的前体细胞都表达早期肌肉的特异基因MYF5，WAT的前体细胞却不表达，而且BAT和骨骼肌在胚胎期10.5天享有表达PAX7特异基因的共同的前体细胞。

1.3 脂肪细胞形成信号通路

1.3.1 脂肪细胞的分化定型。细胞经过分化，从多能干细胞分化成前体脂肪细胞再到脂肪细胞需要一系列的信号通路以及细胞外环境的影响，脂肪细胞的分化定型是指多能干细胞向脂肪细胞转变的过程。

WNT信号通路：经典的WNT信号通路抑制脂肪形成，β-catenin入核后招募辅激活蛋白复合体到TCF来激活WNT下游基因的表达，在前体脂肪细胞定型过程中，这条通路抑制脂肪细胞形成但促进survival，但具w机制还不清楚；非经典的WNT信号通路同样抑制脂肪细胞形成但促进骨形成。

TGF-β信号通路：TGF-β对脂肪形成的作用是多方面的，例如TGF-β的表达与人类和动物的肥胖症正相关，体外实验却证明这条信号通路SMAD3抑制3T3-F442A细胞向脂肪细胞分化。

细胞间的相互作用：例如，接种低密度的MSC能够促进其向骨细胞分化，而铺满的MSC则向脂肪细胞分化，这是因为细胞与细胞接触后开始不再增殖而是准备向脂肪细胞分化。

1.3.2 脂肪细胞的终末分化。一旦前体脂肪细胞开始脂肪形成的过程，一系列转录级联反应就被激活，包括代谢相关基因和脂肪因子的表达，这个阶段称之为终末分化阶段。已有研究表明有许多信号通路影响这一过程，例如糖皮质激素介导的激活糖皮质激素受体以及cAMP激动剂介导的激活蛋白激酶A依赖和PKA非依赖的途径都能诱导脂肪的形成；另外还有许多转录因子在脂肪形成过程发挥着重要的作用以及表观基因组和这些因子共同调节这一过程。

2 脂肪组织内自分泌和旁分泌交互调控

脂肪组织由多种细胞类型组成，除了成熟脂肪细胞外，还有脂肪前体细胞、血管细胞以及巨噬细胞。脂肪组织内的不同细胞类型分泌不同细胞因子或脂肪因子，从而在脂肪组织内部相互影响。例如由巨噬细胞分泌的TNF-α能够影响脂肪细胞的代谢指征和分泌功能，这种交互调控往往是双向性的，由脂肪细胞分泌的Leptin能反过来调控脂肪组织内的免疫细胞功能。肥胖能增加二型糖尿病和其他代谢疾病的风险，这些疾病也与脂肪组织功能失调有关。而且脂肪组织中巨噬细胞的浸润程度与脂肪细胞大小呈正相关，并且脂肪细胞大小本身也与代谢疾病相关。变大的脂肪细胞因为减弱了脂质缓冲能力导致代谢失调以及脂肪的异位堆积。另外，随着脂肪细胞大小变大，导致一些促细胞炎症因子的分泌。人体里每年大约会更新10%的脂肪细胞，因此，脂肪细胞重新生成对维持脂肪细胞数量以及应对过度能量摄入至关重要。值得指出的是，当脂肪组织过于肥大时，便失去了重新生成脂肪细胞的能力。

3 未来展望

脂肪组织通过自分泌、旁分泌和内分泌作用分泌各种脂肪因子，从而发挥调控各个组织器官间的交互作用，如今，各组织器官间的交互作用已被越来越多的人所接受。虽然如此，关于各组织器官间的交互作用还有许多关键问题尚未阐释清楚，例如，这些脂肪因子的脂肪中分泌的信号通路还不是很清楚。另外，这些脂肪因子是如何调控脂肪细胞生成以及如何对脂肪组织生长发挥作用还需进一步研究。

脂肪因子是各组织器官交互作用以及代谢性疾病的媒介因子。单个脂肪因子以及多个脂肪因子的如何作用调控骨骼肌胰岛素耐受，心血管系统损伤和β细胞功能缺失等代谢性疾病还需进一步探究。

同理，脂肪组织可以分泌脂肪因子调控其他器官组织的功能，其他组织器官同样也可以作为分泌器官分泌特异细胞因子反过来作用于脂肪组织。

另外，一些新的脂肪因子还有待于发现，已发现的脂肪因子的可能还有其他重要的生理功能，这些都有待于我们进一步考证。

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作者介：李可（1986-），女，黑龙江齐齐哈尔人，上海交通大学生命科学技术学院生物工程专业在读研究生，上海生物化学与细胞生物学研究所实验师。