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Stem Cells:北京大学徐国恒教授提出脂肪起源于筋膜新观点
文/admin      2016/03/02
  2016年2月,国际著名期刊《Stem Cells》发表北京大学基础医学院生理学与病理生理学系肥胖与代谢研究室徐国恒教授题为《脂肪的筋膜起源》的研究论文,论文提出脂肪细胞起源于筋膜组织,该模型既能解释脂肪组织从无到有的新生,也能解释已有脂肪组织的自我扩增。博士研究生苏雪莹为论文第一作者,徐国恒教授为论文通讯作者。
 
  徐国恒教授介绍,脂肪组织主要由脂肪细胞组成。脂肪细胞内含甘油三酯油滴,是机体的能量储库,但过多会引起肥胖。半个多世纪以来,探索脂肪细胞的起源,能回答脂肪组织是如何形成的、如何不断增长变大的,一直是科学家的梦想。
 
  筋膜是一种人体中无处不在而且连续分布的膜状结缔组织,由大量胶原纤维、弹力纤维和少量细胞组成,具有很强的韧性,包裹、分隔、支持和连接体内的各种器官及组织的表面与内部。日常生活中所见肉类含的膜即是筋膜。浅筋膜是筋膜的一种,连续分布于皮肤下和骨骼肌之间,是一层容易分离的半透明薄膜。这些特性使得浅筋膜成为良好的研究材料,既可用于离体细胞实验,也可以直接贴片研究体内的脂肪干细胞、脂肪细胞、脂肪组织的动态生成过程。
 
  专家指出,以往的研究表明,脂肪细胞从称为脂肪前体细胞的干细胞演化而来。一般认为,这些脂肪前体细胞有四种不同的类型,可能存在于两种不同的组织中。前三种属于脂肪来源的干细胞,存在于脂肪组织内,即脂肪血管的基质细胞、周细胞和内皮细胞,能在脂肪组织内部不断生成新的脂肪细胞,使脂肪组织体积增大。但这三种脂肪来源的干细胞,并不能解释脂肪组织的起源,类似先有鸡(脂肪组织)还是先有蛋(脂肪干细胞)的死循环问题。另外一种,有人曾认为骨髓造血干细胞中可能含有脂肪前体细胞,能随血液循环到全身各处形成脂肪组织,但对此观点的否定或争议颇多。也就是说,现有的学说只能解释已有脂肪的增生,不能解释脂肪组织从无到有的新生。然而在出生后的生长发育期,特别是营养过剩发生肥胖时,体内原本没有脂肪的地方也会长出新的脂肪组织,此时最早的脂肪细胞及其前体干细胞显然应该来源于某种非脂肪组织。因而长期以来,人们期望找到脂肪组织以外的脂肪干细胞,以解释脂肪的起源。
 
  徐国恒课题组采用不同年龄大鼠的浅筋膜组织,发现筋膜含有大量脂肪干细胞,能自发地或经诱导分化为脂肪细胞。这些筋膜细胞表达一系列脂肪干细胞的标志性分子,并且是已经定向的脂肪前体细胞。研究人员进一步釆用多种在体原位组织化学染色方法,发现大鼠体内的浅筋膜上有两类处于不同分化阶段的脂肪前体细胞,一种胞体及胞核细长,另一种胞体及胞核偏椭圆形,分别分布于筋膜小血管和更小的毛细血管网中。在出生后的正常生理条件下,这些脂肪干细胞具有高效的分化活性,随着大鼠的生长发育自然分化成为脂肪细胞,并逐渐形成成片的脂肪细胞,继而形成原始脂肪组织。
 
  专家认为,课题组提出的脂肪起源于筋膜的模型,既能解释脂肪组织的新生,也能解释已有脂肪的扩增。其表现为,在出生后的发育成长过程中,筋膜血管周围的脂肪前体细胞陆续分化为脂肪细胞,逐渐沿着血管形成二维的单层的脂肪细胞薄层;随后新生的微血管沿着脂肪细胞薄层向外、向前、向上方分枝延伸,其作用是继续提供脂肪前体细胞、营养物质,刺激脂肪分化的激素和因子。进而,一些新生的脂肪细胞出现在原脂肪细胞薄层上方,并不断向上、向外堆积生长,逐渐形成三维的脂肪组织。此后,原有的筋膜组织依其固有的组织学特性,将自发延伸进入刚形成的三维新生脂肪中,成为新生脂肪内部的筋膜,并在脂肪组织内继续提供脂肪前体细胞,以保证新生脂肪组织的自我扩增。筋膜是脂肪细胞起源的模型,揭示了脂肪组织从无到有、从单层到三维组织块的动态发育过程,也解释了脂肪组织的新生起源及随后的自我扩增问题。并且,这与人体的浅筋膜和皮下脂肪犬牙交错分布的解剖学现象是一致的。
 
  据悉,徐国恒课题组还研究了不同物种、不同解剖位置或不同器官的筋膜细胞的脂肪分化能力。他们发现诸如胃、肝脏、睾丸包膜一类的致密型筋膜,其细胞的脂肪分化能力很低或完全缺失,与这些器官的筋膜表面几乎不生成脂肪是一致的。浅筋膜细胞的脂肪形成能力最强。而浅筋膜连续分布于皮肤和骨骼肌之间,也是皮下脂肪发生和存在的位置。
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