新的研究揭示，随着年龄的增长，一种新的干细胞被激活，迅速产生脂肪细胞，这解释了为什么腹部脂肪在中年时期往往会增加。科学家发现，衰老触发了脂肪前体细胞（APCs）进化成特定于年龄的前脂肪细胞（CP-As），这些细胞积极生成新的脂肪。
一个称为LIFR的信号通路被发现驱动这种脂肪细胞的增殖。这些发现可能为未来针对CP-As的疗法铺平道路，以防止与年龄相关的脂肪积累和代谢疾病。
关键事实：
众所周知，我们的腰围往往在中年时期扩大，但问题不仅仅是外观上的。腹部脂肪加速衰老并减缓新陈代谢，增加了患糖尿病、心脏病和其他慢性疾病的风险。然而，年龄是如何将六块腹肌变成柔软的肚子的具体机制尚不清楚。
现在，由希望之城进行的临床前研究发现了与年龄相关的腹部脂肪背后的细胞罪魁祸首，提供了新的见解，解释了为什么我们的腰部在中年时期会变宽。希望之城是美国最大的癌症研究和治疗组织之一，也是糖尿病和其他危及生命疾病的领先研究中心。
为了验证他们的假设，研究人员专注于白色脂肪组织（WAT）中的脂肪前体细胞（APCs），这些干细胞会演变成脂肪细胞。今天发表在《科学》杂志上的研究结果表明，未来可以针对这一新目标来预防腹部脂肪堆积并延长健康寿命。
“人们通常会在年龄增长时失去肌肉并增加体脂——即使他们的体重保持不变，”该研究的共同通讯作者、希望之城亚瑟·里格斯糖尿病与代谢研究所分子和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的成体干细胞的出现，并增强了身体大量生成新的脂肪细胞，尤其是在腹部。”
在UCLA实验室的共同通讯作者Xia Yang博士的合作下，科学家们进行了一系列小鼠实验，并在人体细胞上进行了验证。王博士及其同事专注于白色脂肪组织（WAT），这是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增长而变大，但科学家们怀疑WAT还通过生成新的脂肪细胞而扩张，这意味着它可能具有无限的增长潜力。
为了验证他们的假设，研究人员专注于白色脂肪组织中的脂肪前体细胞（APCs）。希望之城团队首先将年轻和老年小鼠的APCs移植到第二组年轻小鼠中。来自老年动物的APCs迅速生成了大量的脂肪细胞。
然而，当他们将年轻小鼠的APCs移植到老年小鼠中时，这些干细胞并没有制造出许多新的脂肪细胞。结果证实，老年APCs无论宿主的年龄如何，都能够独立生成新的脂肪细胞。
使用单细胞RNA测序，科学家们接下来比较了年轻和老年小鼠中APC的基因活性。虽然在年轻小鼠中几乎不活跃，但在中年小鼠中，APCs变得非常活跃，并开始大量生成新的脂肪细胞。
“虽然大多数成体干细胞的生长能力随着年龄的增长而减弱，但对于APCs来说情况恰恰相反——衰老解锁了这些细胞生长和扩散的能力，”希望之城基因调控与药物发现研究鲁思·B. 和罗伯特·K. 兰曼捐赠教授、分子与细胞内分泌学系主任Adolfo Garcia-Ocana博士说。“这是第一个证据表明，由于APCs大量生成新的脂肪细胞，我们的腹部随着年龄的增长而膨胀。”
衰老还将APCs转变为一种新的干细胞，称为特定于年龄的前脂肪细胞（CP-As）。CP-As细胞在中年时期出现，积极生成新的脂肪细胞，解释了为什么老年小鼠体重增加更多。
一个称为白血病抑制因子受体（LIFR）的信号通路被发现对于促进这些CP-As细胞的增殖和演化成脂肪细胞至关重要。
“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个信号来生成脂肪，但老年小鼠需要，”王博士解释道。“我们的研究表明，LIFR在触发CP-As生成新的脂肪细胞和扩展老年小鼠的腹部脂肪方面起着关键作用。”
使用单细胞RNA测序对不同年龄段的人类样本进行研究后，王博士及其同事接下来在实验室中研究了人类组织中的APCs。团队再次鉴定出类似的CP-As细胞，在中年人的组织中数量增加。他们的发现也说明了人类中的CP-As具有高度生成新脂肪细胞的能力。
“我们的发现强调了控制新脂肪细胞生成的重要性，以应对与年龄相关的肥胖，”王博士说。“了解CP-As在代谢障碍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和改善健康和寿命的新医疗解决方案提供线索。”
未来的研究将集中在跟踪动物模型中的CP-As细胞，观察人类中的CP-As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积累。
该研究的第一作者是希望之城的Guan Wang博士和UCLA的Gaoyan Li博士。
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