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在传统观念里，全球肥胖问题的加剧使得代谢性疾病的发病率显著增加。然而，医疗实践中发现，肥胖患者在代谢表型上存在显著的个体差异，有相当一部分患者完全不遵从已知规律。科学家认为这种差异或与脂肪组织的功能障碍密切相关。在此背景下，来自瑞士苏黎世联邦理工学院和德国莱比锡大学的国际科研团队在 Cell Metabolism 发表了一篇题为“Unveiling adipose populations linked to metabolic health in obesity”的文章。该研究通过精细化的细胞图谱绘制，揭示了脂肪组织中不同细胞群体与代谢健康的复杂关系，提供了新的视角和潜在治疗靶点。肥胖与多种代谢性疾病风险密切相关，但不同个体的代谢表现存在显著差异。有些肥胖患者没有表现出典型的代谢性疾病特征，被称为代谢健康型肥胖（MHO）。脂肪组织（AT）的功能障碍是导致代谢病风险的关键因素，而对脂肪组织中细胞群体和转录程序的认知仍不深入。理解这种异质性对于开发个性化的治疗至关重要。该研究通过单细胞核RNA测序和bulk转录组学的综合分析，首次绘制了人类皮下和内脏脂肪组织的转录图谱。研究发现，间皮细胞、脂肪细胞及脂肪细胞前体细胞与代谢健康紧密相关，尤其是间皮细胞向间质表型的过渡。
通过揭示脂肪组织中关键细胞群与代谢表型之间的联系，此研究为开发新的细胞特异性生物标志物和治疗策略提供了基础。这些生物学驱动因素有望成为将来精准治疗的靶点，提高对代谢病的干预和预防效果。研究收集了77名MHO和MUO患者的临床参数、皮下及内脏脂肪组织样本，通过单核RNA测序及bulk转录组学分析，综合比较各类细胞群体在不同代谢健康状态下的组成和转录程序变化。 数据解读
图1：脂肪组织在肥胖个体的不同健康状态下以特定脂肪区为单位进行广泛重塑图1表明在代谢健康和不健康状态下，肥胖个体的脂肪组织在不同部位（内脏和皮下）被广泛重塑。研究收集了MHO和MUO患者的临床参数以及皮下和内脏脂肪组织样本，通过bulk RNA测序和单细胞核RNA测序分析发现，尽管系统代谢参数明显不同，但MHO和MUO的脂肪组织转录组在PCA空间中没有明显聚类。此外，观察到内脏脂肪组织中间皮细胞的比例在MHO中显著增加，表明这些细胞可能在维持代谢健康中发挥重要作用。
图2：内脏脂肪组织中代谢不健康肥胖患者的组成变化主要独立于性别和脂肪量图2探讨了脂肪组织中代谢不健康状态下的组成变化，指出这些变化与性别和脂肪量无关。MOFA-cell分析显示，在MUO情况下，内脏脂肪组织中男女的转录组存在明显差异，特别是在APCs和巨噬细胞的数量上，这也与女性一般较强的胰岛素敏感性相符。此外，研究进一步分析了非肥胖的代谢健康个体，强化了健康脂肪组织扩张与系统性营养稳态保持的关系。
图3聚焦于脂肪细胞的功能及其与代谢健康的关联。研究表明，代谢不健康组中脂肪细胞的最大和平均尺寸显著增加，并识别出脂肪细胞的显著异质性。通过详细的基因表达分析，2个内脏特异性脂肪细胞亚群表现出与炎症和血管生成相关的途径。此外，与bulk RNA测序的结果一致，单细胞核RNA测序数据揭示了代谢健康状态下内脏脂肪细胞的明显转录分离现象。
图4：单细胞核RNA测序揭示了女性特异的高分泌抗脂肪发生前体群体，可能招募适应性免疫细胞至内脏脂肪组织图4揭示了APCs在MHO和MUO中的异质性和功能。研究识别了五个内脏和四个皮下脂肪组织中的APCs亚群，发现许多内脏APCs亚群的丰度依赖于代谢健康状态和性别。特别是在MUO女性中，一个特定的抗脂肪发生前体细胞亚群（AAPs2）表现出更高的丰度，显示出与适应性免疫细胞的互动可能。这一发现强调了APCs在免疫细胞招募中的潜在调节作用，以及性别在代谢健康变化中的影响。
图5：间皮细胞在上皮到间质状态的转变与代谢健康强烈相关图5讨论了间皮细胞（MesoCs）在上皮到间质过渡过程中与代谢健康的强烈关联。研究表明，与经典的间皮细胞相比，转变为间质表型的MesoCs在MHO中有更强的富集，并与多个系统代谢健康参数呈正相关。原位杂交显示，这些细胞主要位于脂肪组织叶片的边界。此外，特定的间皮细胞亚型与代谢健康呈正相关，表明其可能在脂肪组织重塑中发挥重要作用。
主要结论
该研究首次通过精细化的单细胞转录分析明确了脂肪组织中与代谢健康相关的关键细胞群体和转录特征，为代谢性疾病提供了新的生物学解释框架和潜在治疗策略。 讨论总结
该研究强调了不同代谢健康状态下，尤其是在内脏脂肪中，细胞群体的独特性及其对代谢功能的影响。它识别出了多种与代谢健康密切相关的脂肪组织细胞类型和转录途径，阐明了肥胖病理的复杂性。未来的研究需要进一步验证这些细胞类型在代谢疾病中的具体生理功能和因果关系，并应克服当前研究中的一些限制，如样本量和个体基因信息缺失的问题。注：本公众号仅针对学术文献进行解读，无任何指导及建议
