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课程回顾|邱义福:重塑脂肪以促进代谢稳态与健康衰老

2026-05-20    点击:
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课程回顾|邱义福:重塑脂肪以促进代谢稳态与健康衰老


记录人:纪语桐  廖宇璇  李嘉禾


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2026年5月15日,邱义福教授应邀为《生命科学科研概览和前沿展望》课程开展讲座,报告主题为“重塑脂肪以促进代谢稳态与健康衰老”。整场报告从代谢应激与内稳态的关系切入,系统串联了其实验室在脂肪组织功能调控、免疫代谢与衰老领域的一系列研究成果。邱老师围绕“脂肪重塑”这一核心主线,从脂肪产热调控、脂肪组织纤维化与米色化的双向重塑,以及2型免疫在抗衰老中的关键角色三个层面,展示了一个从分子机制到潜在干预策略的完整研究图景。


一、代谢应激:肥胖与衰老的共同源头

邱老师首先阐明了“代谢应激”这一核心概念。他指出,生物体在进化中形成了应对内外压力的复杂机制,这些压力既包括生长发育等内在因素,也包括寒冷、营养过剩、老龄化等环境因素。当代谢应激超过机体调节能力时,便会破坏内稳态,引发肥胖与衰老。这两者被视为“百病之源”,共同驱动着2型糖尿病、心血管疾病、肿瘤等重大慢病的发生。

围绕能量平衡,邱老师对比了白色脂肪(储能)与米色/棕色脂肪(产热)的功能差异。当前大热的GLP-1类减肥药(如司美格鲁肽、替尔泊肽)主要通过抑制食欲起效,但存在恶心、胃瘫等副作用,停药后反弹严重,且减重中包含约40%的肌肉流失。因此,靶向能量消耗、激活适应性产热成为更具潜力的替代路径。2025年全球畅销药榜单中,替尔泊肽以365亿美金销售额登顶“药王”,也印证了这一领域的热度。


二、突破:鉴定“产热通道”

在棕色脂肪细胞中,产热功能高度依赖线粒体内膜上的解偶联蛋白1(UCP1)。然而,UCP1介导的解偶联呼吸如何被有效维持,此前并不清楚。邱老师团队鉴定到一个由MCU、EMRE及UCP1构成的三元复合物,并将其命名为“产热通道(thermoporter)”。该通道能增强钙离子向线粒体基质的转运,推动TCA循环产生更多还原力,为UCP1提供充足的质子泵送底物,从而高效驱动产热。尤为有趣的是,仅约1%的UCP1分子作为信号分子,即可增强所有UCP1的活性。这一发现将线粒体钙信号与呼吸作用直接偶联,为增强脂肪产热提供了全新的分子靶点。


三、脂肪组织的双重重塑:抗纤维化与促米色化

邱老师进一步指出,脂肪组织具有高度可塑性,既可向病态的纤维化发展,也可向健康的米色化转变。在重度肥胖患者中,白色脂肪组织会发生明显的纤维化,这不仅限制脂肪组织的健康扩张,还会加剧代谢炎症、降低胰岛素敏感性。邱老师团队发现,Hippo信号通路的失活是驱动脂肪纤维化的“分子开关”。遗传性敲除Hippo会导致脂肪细胞去分化为脂肪祖细胞,在TGFβ的第二信号作用下,这些祖细胞进一步分化为肌成纤维细胞,推动纤维化进程。靶向抑制下游的YAP/TAZ,能够显著抑制甚至逆转高脂诱导的脂肪组织纤维化。

与此同时,米色脂肪的生成主要受交感神经支配。在热中性环境下,YAP/TAZ滞留在细胞核内,抑制PRDM16-CEBPβ转录复合物介导的神经营养因子S100B表达,导致交感神经支配减少;而在寒冷刺激下,交感神经激活,YAP被磷酸化后扣留在细胞质,从而释放PRDM16-CEBPβ复合物的转录活性,促进S100B表达和交感神经生长,最终促进米色脂肪生成。综合来看,抑制YAP/TEAD可以同时实现抑制纤维化和促进米色化,真正达到“一石二鸟”的治疗效果。


四、2型免疫:抗衰老的“免疫监视”新防线

报告的第三部分聚焦于免疫衰老。2023年《Cell》杂志将衰老的标志扩展为12个,其中新增的“慢性炎症”被认为是其他多个标志失调的共同结果。年轻时,免疫细胞能有效清除衰老细胞;年老后,免疫功能下降,衰老细胞累积并分泌SASP因子,加速邻近细胞衰老。然而,2型免疫(以IL-4/IL-13-STAT6信号通路为核心)在这一过程中的作用此前并不清楚。

邱老师团队发现,随着小鼠和人的衰老,2型免疫的关键分子水平显著下降。通过遗传敲除小鼠模型,他们证实了2型免疫的下降是驱动衰老的“因”,而非伴随现象。敲除IL-4、IL-13或STAT6的小鼠,在成年期即表现出毛发斑白、骨密度下降、运动能力减弱、学习记忆衰退等衰老表型,且寿命中位数从800多天显著缩短至约600天。

机制探索发现,STAT6缺失导致的衰老表型主要源于巨噬细胞的加速衰老。这种衰老是细胞自主性的:STAT6敲除的巨噬细胞中,DNA修复相关基因(如BRCA1、UBE2T)表达显著下降,导致DNA损伤累积。损伤的DNA从细胞核释放到胞质,激活cGAS-STING通路,进而诱导SASP炎症因子的表达,并抑制巨噬细胞的增殖和吞噬功能。将衰老的巨噬细胞移植到野生型小鼠体内,足以传递衰老表型。

从功能获得的角度,IL-4处理能够显著抑制DNA损伤诱导的巨噬细胞衰老。在老年小鼠(22月龄)体内表达IL-4,能够抑制体重丢失、改善运动能力和工作记忆。更为重要的是,IL-4治疗的抗衰老效果与经典衰老细胞清除药物D+Q(达沙替尼+槲皮素)疗效相当,而两者联用具有更好的加和效应。此外,邱老师团队还鉴定到DNA-PK激酶通过磷酸化STAT6来启动DNA修复的“非经典”抗衰老通路,并在慢阻肺(COPD)患者中验证了这一通路的临床相关性。


五、总结

总体来看,邱义福老师的报告展示了一条从代谢应激出发,围绕脂肪组织重塑来促进代谢稳态与健康衰老的清晰研究路径。从产热通道的分子发现,到Hippo通路介导的纤维化与米色化双向调控,再到2型免疫抗衰老功能的阐明,这些工作不仅深化了我们对脂肪组织与免疫系统互作的理解,也为肥胖和衰老相关疾病的干预提供了多个全新的靶点。报告最后,邱老师展示了2025年全球畅销药榜单中Dupilumab(抗IL-4Rα抗体)以178亿美金销售额位居前列,并展望了基于2型免疫通路的抗衰老策略在未来临床转化中的潜力——例如通过优化IL-4通路激动剂与senolytic药物的联合应用,或是在阻断炎症的同时维持巨噬细胞的年轻功能,这些方向都值得期待。

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