科学家发现了随着年龄增长导致腹部脂肪堆积的触发因素

科学家早就知道身体成分会随着年龄增长而改变，但脂肪究竟为何倾向于在腹部堆积，一直尚不清楚。

现在，希望之城的研究人员已经确定了一种可能是年龄相关性腹部脂肪的关键生物学驱动因素。他们的研究结果发表在《科学》杂志上，指向了一种在衰老过程中出现的、新鉴定出的干细胞类型，这种细胞可能助长新脂肪细胞的生成。这一发现最终可能带来减少腹部脂肪和促进健康老龄化的新策略。

“随着年龄增长，人们往往会流失肌肉并增加体脂——即使他们的体重保持不变，”该研究的共同通讯作者、希望之城Arthur Riggs糖尿病与代谢研究所（该领域领先的糖尿病研究中心）分子与细胞内分泌学副教授Qiong (Annabel) Wang博士说，“我们发现衰老触发了一种新型成体干细胞的到来，并增强了身体大量生成新脂肪细胞的能力，尤其是在腹部。”

超越脂肪细胞增大的视角

研究团队与加州大学洛杉矶分校的科学家合作，在小鼠身上进行了一系列实验，随后这些实验得到了人类细胞研究的支持。

他们的调查集中在白色脂肪组织（WAT），即身体主要的脂肪储存组织。白色脂肪组织负责储存多余的能量，是体重增加和腹部脂肪堆积的主要促成因素。

科学家早就知道，随着人们年龄增长，现有的脂肪细胞会变大。然而，研究人员怀疑另一种过程可能也在导致腰围扩张：即全新脂肪细胞的生成。

如果属实，这意味着衰老的脂肪组织可以通过不断添加新细胞而继续生长，而不仅仅是增大现有细胞。

为了验证这一想法，团队研究了脂肪细胞祖细胞，这是一种存在于脂肪组织内的干细胞。这些细胞作为前体，可以成熟为完全发育的脂肪细胞。

较老的干细胞产生了多得多的脂肪

研究人员将来自年轻小鼠和年老小鼠的APCs移植到另一组年轻小鼠体内。

结果令人震惊。取自年老动物的APCs生成了大量新的脂肪细胞。

相反的实验产生了截然不同的结果。当年轻小鼠的APCs被移植到年老小鼠体内时，它们生成的新的脂肪细胞相对较少。

这表明，积极产生脂肪的能力是年老APCs本身固有的，并不取决于接受它们的动物的年龄。

为了了解分子层面上发生了什么，研究人员使用了单细胞RNA测序技术，这是一种允许科学家检查单个细胞内基因活性的技术。

分析显示，APCs在年轻小鼠中相对静止。然而，在中年小鼠中，这些细胞变得高度活跃，并开始产生大量新的脂肪细胞。

“虽然大多数成体干细胞的生长能力随着年龄增长而衰退，但APCs的情况恰恰相反——衰老解锁了这些细胞进化和扩散的能力，”希望之城基因调控与药物发现研究Ruth B. & Robert K. Lanman讲席教授兼分子与细胞内分泌学系主任Adolfo Garcia-Ocana博士说，“这是首个证据表明，我们的腹部随年龄扩张是由于APCs大量输出新的脂肪细胞。”

发现一种新的年龄相关性干细胞

科学家发现，衰老不仅仅是激活APCs。

当小鼠进入中年，一些APCs转化为一种新鉴定出的干细胞群，称为年龄特异性定向前脂肪细胞。

这些细胞专门在衰老过程中出现，并被证明在产生新脂肪细胞方面特别有效。它们的出现可能有助于解释为什么年老小鼠随着年龄增长会积累更多脂肪。

研究人员随后寻找控制这一过程的生物信号。

他们确定了一条重要的信号通路，称为白血病抑制因子受体（LIFR）。信号通路是允许细胞接收指令并协调其行为的通讯系统。在这种情况下，LIFR似乎在帮助CP-A细胞增殖并发育成脂肪细胞方面发挥了主要作用。

“我们发现身体的脂肪生成过程是由LIFR驱动的。虽然年轻小鼠不需要这种信号来制造脂肪，但年老小鼠需要，”Wang解释道，“我们的研究表明，LIFR在触发CP-As产生新脂肪细胞和扩张年老小鼠腹部脂肪方面起着至关重要的作用。”

在人类中发现了类似的产脂细胞

为了确定这些发现是否适用于小鼠以外的生物，团队使用同样的单细胞RNA测序方法，分析了来自不同年龄人群的人类组织样本。

研究人员鉴定出了与新发现的CP-As非常相似的细胞。这些细胞在中年个体的组织中发现数量更多。

人类CP-As也显示出产生新脂肪细胞的强大能力，表明类似的生物过程可能也存在于人类中。

“我们的发现凸显了控制新脂肪细胞形成对于解决年龄相关性肥胖的重要性，”Wang说，“了解CP-As在代谢紊乱中的作用以及这些细胞如何在衰老过程中出现，可能会带来减少腹部脂肪、改善健康和延长寿命的新医疗方案。”

年龄相关性肥胖的一个潜在新靶点

尽管还需要更多研究，但这一发现为科学家提供了一个用于未来疗法的有前景的新靶点。

研究人员目前计划在动物研究中追踪CP-A细胞，调查这些细胞在人类中的行为，并探索阻断或清除它们的方法。如果成功，这些方法可能有助于预防通常伴随衰老而来的腹部脂肪堆积。

该研究的第一作者是希望之城的研究员Guan Wang博士和加州大学洛杉矶分校的研究员Gaoyan Li博士。