广东省微生物研究所联合浙江大学在Advanced Science发表重要研究成果

科技日报记者 龙跃梅 通讯员 李诚斌

铁元素是个体生长、细胞代谢和免疫应答所必须的微量元素，铁元素及其稳态对维持多种细胞生物学功能至关重要。其中，铁元素如何影响脂肪细胞发育和产热功能尚不清楚。

2020年4月24日，广东省微生物研究所谢黎炜研究员团队联合浙江大学公共卫生学院王福俤教授团队和浙江大学转化医学研究院闵军霞教授团队在国际著名期刊 Advanced Science （影响因子:15.804）在线发表题为 “Transferrin Receptor 1 Regulates Thermogenic Capacity and Cell Fate in Brown/Beige Adipocytes” 的重要研究成果。该研究利用多组学技术，首次阐明转铁蛋白受体1（Tfr1）调控脂肪细胞产热以及细胞命运决定的分子机制。

肥胖症是一种由于长期能量摄入超过能量消耗，导致体内脂肪过量堆积和（或）异常分布，并达到危害健康的一种由多因素引起的慢性代谢性疾病。人体体内包含三种类型的脂肪组织：棕色脂肪组织（BAT），白色脂肪组织（WAT）和一种介于棕色与白色脂肪组织之间的米色脂肪组织（Beige adipose tissue）。一般而言，WAT主要由储存甘油三酯的单孔大脂滴组成。BAT主要由包含大量线粒体的脂质小滴组成，其丰富的线粒体可“燃烧”机体的葡萄糖和脂质来产生热量，该产热过程有利于维持机体能量平衡。米色脂肪组织可由 WAT在冷刺激或其他刺激因素（如β3-肾上腺素信号通路）诱导产生，并具有与棕色脂肪细胞相似的耗能产热的功能。

在小鼠体内，棕色及米色脂肪组织都是适应性非颤抖产热的基础，均可参与调节机体能量代谢，有助于抵抗高脂饮食（HFD）所诱导的肥胖。目前研究发现，激活米色脂肪组织的产热作用是综合防治代谢性疾病（如2型糖尿病、肥胖症）的一种有效方法。流行病学研究已将铁稳态失调与慢性代谢性疾病联系起来，相关研究还发现铁在维持营养和能量代谢之间的平衡中起着关键作用并认为铁元素与脂质生成、分解等代谢功能密切相关。然而，铁稳态在产热脂肪组织及细胞中的作用，特别是铁离子对脂肪发育和产热功能的影响知之甚少。本研究利用多组学方法首次发现转铁蛋白受体1（Tfr1）所介导的铁摄取对于白色脂肪组织的米色化以及棕色脂肪组织的产热功能和细胞命运决定起到至关重要调控作用。研究成果为深层次了解铁稳态与产热脂肪组织生物学功能的内在联系指明方向。

广东省微生物研究所，华南应用国家重点实验室，肠道微生态与健康团队研究助理潘潇寒与浙江大学李瑾博士是本文的共同第一作者。通讯作者为广东省微生物研究所谢黎炜研究员、浙江大学转化医学研究院闵军霞教授及浙江大学公共卫生学院王福俤教授。该项目得到广东省科学院实施创新驱动发展能力建设专项资金、国家自然科学基金委及国家科技部项目资助。