
研究团队创新性地将单核RNA测序与空间转录组学相结合,前者能精确识别细胞类型及其基因表达特征,后者则可显示细胞在组织中的空间位置。这种"细胞普查"与"高清地图"的结合,使科学家能够全面观察脂肪组织中不同细胞类型的分布及其相互作用。
研究共纳入24名健康瘦体型者和25名减肥手术前后的肥胖受试者,通过横向比较和纵向追踪,分析了70人超过17万个细胞,识别出20余种不同的细胞状态。
肥胖状态下的细胞失衡
研究发现,健康瘦人的脂肪组织中各类细胞分工明确,而肥胖状态下这种平衡被打破。最显著的变化是免疫细胞特别是巨噬细胞数量激增,占比从14%升至31%,同时成熟脂肪细胞比例下降。这表明肥胖压力导致脂肪细胞死亡,免疫系统被大量激活。
研究还发现一类特殊的脂质相关巨噬细胞,可分为适应性亚型和炎症性亚型。后者高度表达炎症相关基因,其数量与个体胰岛素抵抗水平直接相关,首次在细胞层面建立了与全身病理状态的直接联系。
减肥带来的细胞层面改善
减肥手术后,受试者体重指数从平均45.2降至35.2,代谢指标显著改善。在细胞层面,减肥不仅减少了巨噬细胞总数,还几乎清除了表达p21的衰老脂肪细胞,实现了有效的"抗衰老"效果。
有趣的是,减肥后的脂肪细胞同时启动脂解和脂肪合成两条代谢通路,这种"无效循环"可能是防止脂肪异位沉积的自我保护机制。
临床意义与未来展望
这项研究揭示了减肥不仅是体重的减轻,更是一场深度的组织再生和抗衰老过程。然而,研究也发现炎症性巨噬细胞在减肥后仍保留部分"记忆",这或许解释了体重反弹后代谢快速恶化的现象。
该研究为未来肥胖治疗策略提供了新方向,包括开发清除衰老细胞的药物或调节免疫细胞功能的新疗法,有望突破传统的"能量负平衡"治疗模式。