科學家發現隨著年齡增長腹部脂肪堆積的原因

科學家早就知道身體組成會隨著年齡的增長而變化，但腹部周圍脂肪堆積的確切原因仍不清楚。

現在，希望之城的研究人員已經確定了與年齡相關的腹部脂肪的主要生物驅動因素。他們的研究結果發表在雜誌上 科學它指的是一種新發現的幹細胞類型，在老化過程中出現，可能有助於促進新脂肪細胞的產生。這項發現最終可能會帶來減少腹部脂肪和促進健康老化的新策略。

「隨著年齡的增長，即使體重保持不變，人們也經常失去肌肉並增加體內脂肪，」該研究的合著者、糖尿病研究領先中心希望之城亞瑟·里格斯糖尿病和代謝研究所的分子和細胞內分泌學副教授 Cheung (Annabelle) Wang 博士說。 “我們發現，老化會觸發新型成體幹細胞的到來，並促進身體大量產生新的脂肪細胞，尤其是在腹部周圍。”

超越腫脹的脂肪細胞

研究小組與加州大學的科學家合作，在小鼠身上進行了一系列實驗，這些實驗後來得到了人類細胞研究的支持。

他們的研究重點是白色脂肪組織（WAT），這是人體的主要脂肪儲存組織。白色脂肪組織負責儲存多餘的能量，是體重增加和腹部脂肪堆積的主要因素。

科學家早就知道，現有的脂肪細胞會隨著年齡的增長而變得更大。然而，研究人員懷疑另一個過程也可能有助於擴大腰圍：產生全新的脂肪細胞。

如果這是真的，那就意味著衰老的脂肪組織可以繼續生長，不僅透過擴大現有細胞，而且透過不斷添加新細胞。

為了驗證這個想法，研究小組研究了脂肪祖細胞（APC），這是脂肪組織中發現的幹細胞。這些細胞作為前驅細胞，可以成熟為完全發育的脂肪細胞。

年老的幹細胞產生更多的脂肪

研究人員將年輕和老年小鼠的 APC 移植到另一組年輕小鼠。

結果是驚人的。從年老動物身上取得的裝甲脂肪細胞產生了大量新的脂肪細胞。

相反的實驗產生了完全不同的結果。當年輕小鼠的裝甲脂肪細胞被移植到老年小鼠體內時，它們產生的新脂肪細胞相對較少。

這表明，較老的 APC 本身俱有穩定產生脂質的能力，並且與接受它們的動物的年齡無關。

為了了解分子層面上發生的情況，研究人員使用了單細胞 RNA 定序，讓科學家可以檢查單一細胞中的基因活性。

分析顯示，年輕小鼠的 APC 相對安靜。但在中年小鼠中，這些細胞變得非常活躍，並開始產生大量新的脂肪細胞。

「雖然大多數成體幹細胞的生長能力會隨著年齡的增長而減弱，但 PSC 的情況恰恰相反，衰老會釋放這些細胞發育和增殖的能力，」希望之城基因調控研究和藥物發現部主任兼分子和細胞內分泌學部主任 Adolfo Garcia Ocaña 博士說。 “這是第一個證據表明，由於扁平脂肪細胞中新脂肪細胞的產生量增加，我們的胃會隨著年齡的增長而擴大。”

發現一種新的與年齡相關的幹細胞

科學家發現，老化不僅會活化裝甲細胞。

當小鼠達到中年時，一些脂肪細胞轉化為一群新發現的幹細胞，稱為定向年齡特異性脂肪細胞（CP-As）。

這些細胞在老化過程中特別出現，並被證明在產生新脂肪細胞方面特別有效。它們的出現可能有助於解釋為什麼老年老鼠隨著年齡的增長會增加更多的脂肪。

然後研究人員尋找控制這一過程的生物訊號。

他們發現了一條重要的訊號通路，稱為白血病抑制因子受體（LIFR）。訊號傳導途徑是允許細胞接收指令並協調其行為的通訊系統。在這種情況下，LIFR 似乎在幫助 CP-A 細胞增殖和發育成脂肪細胞方面發揮關鍵作用。

「我們發現體內製造脂肪的過程是由 LIFR 驅動的。雖然年輕的小鼠不需要這個訊號來產生脂肪，但年長的小鼠卻需要，」Wang 解釋道。 “我們的研究表明，LIFR 在刺激老年小鼠 CP-As 產生新的脂肪細胞和增加腹部脂肪方面發揮關鍵作用。”

人類也存在類似的脂肪產生細胞

為了確定這些發現是否可以應用於小鼠以外的領域，研究小組使用相同的單細胞 RNA 定序方法分析了不同年齡族群的人體組織樣本。

研究人員鑑定出與新發現的 CP-As 非常相似的細胞。這些細胞在中年個體的組織中數量較多。

人類 CP-As 也表現出強大的生成新脂肪細胞的能力，這表明類似的生物過程可能發生在人類身上。

「我們的研究結果強調了控制新脂肪細胞的形成對於治療與年齡相關的肥胖的重要性，」王說。 “了解 CP-As 在代謝紊亂中的作用以及這些細胞在衰老過程中如何出現，可能會帶來減少腹部脂肪、改善健康和壽命的新醫學解決方案。”

與年齡相關的肥胖的潛在新目標

儘管還需要更多的研究，但這項發現為科學家提供了未來治療的有希望的新目標。

研究人員現在計劃在動物研究中追蹤 CP-A 細胞，研究這些細胞在人類中的行為方式，並探索預防或消除它們的方法。如果成功的話，這些方法可能有助於防止通常伴隨老化而來的腹部脂肪的堆積。

研究的第一作者是希望之城研究員Guan Wang博士和加州大學洛杉磯分校研究員Gaoyan Li博士。