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揭開「健康肥胖」之謎:最新研究突破性發現

科學家們近期針對肥胖族群進行了脂肪組織的詳細研究,揭示了與代謝疾病風險相關的細胞變化,並為未來治療提供了新的可能性。雖然肥胖通常被認為會增加罹患糖尿病、高血壓和高膽固醇的風險,但並非所有肥胖者都會出現這些代謝疾病。事實上,約有四分之一肥胖者的代謝狀況仍然健康。科學家們正致力於理解為何部分肥胖者會出現健康問題,而另一部分則能保持健康。

來自蘇黎世和萊比錫的研究團隊進行了一項全面性研究,為此領域奠定了重要基礎。該團隊建立了一份詳盡的圖譜,收錄了健康與不健康肥胖者的資料,重點分析了他們的脂肪組織及其細胞內的基因活動。研究的主要作者之一、ETH教授Christian Wolfrum團隊的研究員Adhideb Ghosh表示:「我們的研究結果可用於尋找與代謝疾病風險相關的細胞標記,這些資料對基礎研究也極具價值,有助於開發新的代謝疾病療法。」

這項研究利用了萊比錫肥胖生物庫,該生物庫收錄了大量來自肥胖者的活體組織樣本。這些樣本由萊比錫大學的科學家們收集,來自接受選擇性手術並同意提供脂肪組織樣本進行研究的肥胖患者。生物庫還包含了患者健康狀況的詳細醫療資訊。由於這些組織樣本均來自有或無代謝疾病的肥胖者,因此能夠進行健康與不健康肥胖者之間的比較。

在70名志願者的樣本中,蘇黎世聯邦理工學院的研究人員逐個細胞分析了兩種脂肪組織(皮下脂肪和內臟脂肪)中的基因活性及其程度。科學家和醫學專家普遍認為,位於腹腔深處並包圍內臟的內臟脂肪是代謝疾病的主要成因,而位於皮膚下方的皮下脂肪則被認為較少引發問題。

研究中的關鍵在於,脂肪組織細胞並未被簡單地混為一談,因為該組織不僅包含脂肪細胞(脂肪細胞),還包含其他型別的細胞。事實上,脂肪細胞只佔少數。Wolfrum團隊的博士後研究員、研究的第二主要作者Isabel Reinisch解釋道:「脂肪組織的大部分由免疫細胞、形成血管的細胞以及未成熟的脂肪細胞前體組成。另一種細胞型別,即間皮細胞,僅存在於內臟脂肪組織中,並標記其外緣。」

研究人員發現,代謝疾病患者的內臟脂肪組織中,細胞功能發生了顯著變化。這種重塑幾乎影響了該組織中的每一種細胞型別。例如,基因分析顯示,不健康者的脂肪細胞無法有效燃燒脂肪,反而產生了更多的免疫信使分子。Reinisch解釋道:「這些物質在肥胖者的內臟脂肪中引發了免疫反應,這可能促進了代謝疾病的發展。」

研究人員還發現,間皮細胞的數量和功能在健康與不健康肥胖者之間存在明顯差異:健康肥胖者的內臟脂肪中間皮細胞比例更高,且這些細胞表現出更大的功能靈活性。具體來說,這些細胞可以轉換為一種幹細胞模式,並因此轉化為不同的細胞型別,如脂肪細胞。Reinisch表示:「完全分化的細胞轉化為幹細胞的能力通常與癌症相關,因此我們在脂肪組織中發現這種能力感到驚訝。我們推測,健康肥胖者脂肪組織邊緣的靈活細胞有助於組織的順利擴張。」

此外,研究人員還發現了男女之間的差異:某種前體細胞僅存在於女性的內臟脂肪中。Reinisch表示:「這可能解釋了男女在代謝疾病發展上的差異。」

這份新的基因活性圖譜描述了肥胖者脂肪組織中細胞型別的組成及其功能。然而,Ghosh指出:「我們無法確定這些差異是導致某人代謝健康的原因,還是代謝疾病導致了這些差異。」相反,科學家們將這項研究視為進一步研究的基礎。他們已將所有資料發布在一個公開的網路應用程式中,供其他研究人員使用。

這份圖譜特別有助於尋找與代謝疾病風險相關的新標記。目前,ETH的研究人員也在尋找這類標記,以改善相關疾病的治療。例如,一類新藥物能夠抑制食慾並促進胰島素釋放,但這些藥物供應不足。Reinisch表示:「從我們的資料中得出的生物標記可能有助於識別最需要這種治療的患者。」

參考文獻:Isabel Reinisch, Adhideb Ghosh等,《揭示肥胖中與代謝健康相關的脂肪群體》,2024年12月17日,《細胞代謝》,DOI: 10.1016/j.cmet.2024.11.006。