米色脂肪的激活及其调控

Obesity raises risk for many metabolic disorders. A kind of brown-like adipocytes (beige cells) has been found in subcutaneous white adipose tissue of adult human. The activation of beige cells will prevent obesity and improve metabolism. Our previous studies showed the expression of BMP4 in human adipose tissue is inversely correlated with BMI, and BMP4 can induce beiging in subcutaneous white adipose tissue. In the present study, we aim to explore the mechanism involved in the beiging process by analyzing subcutaneous adipose tissue after cold exposure and BMP4 overexpressing, and analyzing adipocyte and macrophage cell models. we will screen the regulatory genes by methods of omics, find out the factors secreted by M2 macrophage resident in adipose tissue, analyze the lipid profile of beige cells and figure out its function related to thermogenesis, and screen the natural drug or compound that have effect on beiging. These researches will help us build up the more comprehensive regulatory network during beiging and find out new target for anti-obesity treatment.

肥胖是多种代谢性疾病的高危因素。成人皮下脂肪组织存在类棕色脂肪（米色脂肪），在一定条件下被激活，有利于抵御肥胖和改善代谢。我们前期的研究发现BMP4在人体脂肪组织中的表达量与体重指数（BMI）成负相关，进一步发现BMP4具有促进皮下脂肪组织中米色脂肪生成的功能。为了更深入了解米色脂肪生成和活化的机制，我们将以冷暴露小鼠脂肪组织为基础，利用已有的米色脂肪活化的BMP4转基因小鼠，结合临床样本分析，用组学的方法筛选米色脂肪激活过程中起关键作用的基因，筛选参与米色脂肪调控的M2巨噬细胞的分泌因子，解析米色脂肪脂质特征与产热功能的关系，从化合物库中筛选激活米色脂肪的天然药物/化合物。为完善米色脂肪调控网络，开发预防和治疗肥胖的手段提供研究基础。

机体能量摄入和能量支出的平衡调控机体代谢稳态。脂肪组织包括白色、棕色和米色脂肪。米色脂肪形态介于棕色脂肪和白色脂肪之间，含有多腔小脂滴，Ucp1高表达，能够促进能量消耗。基于米色脂肪细胞在消耗能量方面的作用，利用活化米色脂肪的方法可达到减肥和改善代谢的效果。然而，目前关于米色脂肪的发育来源和激活机制仍不完全清楚，因此研究米色脂肪的功能、发生及活化机制有利于明确其在调控机体能量代谢方面的重要作用。围绕米色脂肪激活及其调控，本项目取得如下成果：1.利用小鼠和细胞模型、结合人群数据，鉴定米色脂肪活化的调节基因，发现Cdo1，CHCHD10，SENP2，BMP4等调节米色脂肪的激活；2.阐明巨噬细胞在米色脂肪重塑过程中的作用和作用方式，发现脂肪组织中巨噬细胞分泌Slit3调节交感神经分泌去甲肾上腺素，促进米色脂肪活化；3.深入了解脂质谱特征和调控机制，发现SCD1改变脂肪组织脂质谱特征，调节脂肪细胞脂解过程，调控米色脂肪活化；4.筛选和研究促进米色脂肪活化的化合物，鉴定了依他尼酸，茶氨酸，牛磺酸等通过激活产热脂肪治疗代谢性疾病。本项目的研究加深了领域内对米色脂肪活化分子机制的理解，为靶向米色脂肪干预肥胖和代谢异常提供思路和治疗靶点。