为什么中年腰围变粗：衰老干细胞进入过度驱动状态——Aging Stem Cells Shift into Overdrive
为什么中年腰围变粗——衰老干细胞进入过度驱动状态
by City of Hope National Medical Center
Adipogenesis contributes to age-related visceral adipose tissue accumulation. Credit: Science (2025). DOI: 10.1126/science.adj0430
腰围在中年时变粗已不是什么秘密，但这个问题不仅仅是外观上的。腹部脂肪会加速衰老，减缓新陈代谢，增加患糖尿病、心脏问题和其他慢性疾病的风险。然而，衰老究竟是如何将六块腹肌变成柔软的肚腩，其具体机制尚不明确。
现在，来自City of Hope的临床前研究揭示了与年龄相关的腹部脂肪背后的细胞罪魁祸首，为我们的腰部为何在中年时变宽提供了新的见解。
这项研究今天发表在 Science 上，研究结果表明，未来疗法可以针对一个全新的靶点来预防腹部脂肪堆积，并延长我们的健康寿命。
该研究的共同通讯作者、City of Hope的Arthur Riggs Diabetes & Metabolism Research Institute分子和细胞内分泌学副教授Qiong (Annabel) Wang博士说：“人们通常随着年龄的增长而失去肌肉并增加体内脂肪，即使他们的体重保持不变。”
“我们发现，衰老会触发一种新型成年干细胞的出现，并增强身体大量产生新脂肪细胞的能力，尤其是在腹部周围。”
科学家们与UCLA实验室的共同通讯作者Xia Yang博士合作，进行了一系列小鼠实验，并在人类细胞上验证了这些实验。Wang和她的同事专注于白色脂肪组织 (WAT)，即导致与年龄相关的体重增加的脂肪组织。
虽然众所周知，脂肪细胞会随着年龄的增长而变大，但科学家们怀疑WAT也会通过产生新的脂肪细胞而扩张，这意味着它可能具有无限的生长潜力。
为了验证他们的假设，研究人员专注于adipocyte progenitor cells (APCs)，即WAT中进化为脂肪细胞的一组干细胞。
City of Hope团队首先将来自年轻和年老小鼠的APCs移植到第二组年轻小鼠体内。来自年老动物的APCs迅速产生了大量的脂肪细胞。
然而，当研究小组将来自年轻小鼠的APCs移植到年老小鼠体内时，这些干细胞并没有制造出很多新的脂肪细胞。结果证实，年老的APCs有能力独立制造新的脂肪细胞，而与其宿主的年龄无关。
接下来，科学家们使用单细胞RNA测序技术，比较了年轻和年老小鼠中APC的基因活性。虽然在年轻小鼠中几乎没有活性，但APCs在中年小鼠中突然活跃起来，并开始大量产生新的脂肪细胞。
City of Hope分子和细胞内分泌学系主任、Ruth B. & Robert K. Lanman Gene Regulation & Drug Discovery Research讲席教授Adolfo Garcia-Ocana博士说：“虽然大多数成年干细胞的生长能力会随着年龄的增长而减弱，但APCs的情况恰恰相反——衰老会释放这些细胞进化和扩散的能力。” “这是第一个证据表明，由于APCs大量产生新的脂肪细胞，我们的肚子会随着年龄的增长而变大。”
衰老还将APCs转变为一种新型干细胞，称为committed preadipocytes, age-specific (CP-As)。CP-A细胞出现在中年时期，会积极产生新的脂肪细胞，这就解释了为什么年老的小鼠体重增加更多。
一种名为leukemia inhibitory factor receptor (LIFR)的信号通路被证明对于促进这些CP-A细胞繁殖和进化为脂肪细胞至关重要。
Wang解释说：“我们发现，身体的脂肪生成过程是由LIFR驱动的。虽然年轻的小鼠不需要这种信号来制造脂肪，但年老的小鼠需要。” “我们的研究表明，LIFR在触发CP-As产生新的脂肪细胞和扩大老年小鼠的腹部脂肪方面起着至关重要的作用。”
接下来，Wang和她的同事使用单细胞RNA测序技术，对来自不同年龄段人群的样本进行了研究，研究了实验室中人类组织中的APCs。研究小组再次发现了类似的CP-A细胞，这些细胞在中年人的组织中数量有所增加。他们的发现还表明，人类的CP-As在创造新的脂肪细胞方面具有很强的能力。
Wang说：“我们的研究结果强调了控制新脂肪细胞形成对于解决与年龄相关的肥胖问题的重要性。” “了解CP-As在代谢紊乱中的作用，以及这些细胞在衰老过程中如何出现，可能会为减少腹部脂肪、改善健康和延长寿命提供新的医疗解决方案。”
未来的研究将侧重于跟踪动物模型中的CP-A细胞，观察人类中的CP-A细胞，并开发新的策略来消除或阻断这些细胞，以防止与年龄相关的脂肪增加。
该研究的第一作者是City of Hope的Guan Wang博士和UCLA的Gaoyan Li博士。
更多信息： Guan Wang et al, Distinct adipose progenitor cells emerging with age drive active adipogenesis, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adj0430
期刊信息： Science
Provided by City of Hope National Medical Center