1、脂肪组织的发育与衰老心心脏脏、肌肉、肌肉、肾脏肾脏脂肪脂肪细细胞胞合成、合成、储储存、存、动员动员脂肪脂肪小小肠肠脂肪脂肪CM肝肝脏脏糖糖 脂肪脂肪 VLDLCMCM动员动员FFAVLDLFFAObesity is a high risk factor for:1)Diabetes2)Hypertension3)Hyperlipemia4)Cardiovascular diseases1)Cancers脂肪组织过少也会引起代谢综合症脂肪组织过少也会引起代谢综合症Moritra J,et al:Genes Dev.1998;12(20):3168-81心心脏脏、肌肉、肌肉、肾脏肾脏脂肪脂肪细细胞
2、胞合成、合成、储储存、存、动员动员脂肪脂肪小小肠肠脂肪脂肪CM肝肝脏脏糖糖 脂肪脂肪 VLDLCMCM动员动员FFAVLDLFFA脂肪组织脂肪组织功能异常功能异常脂肪组织脂肪组织功能正常功能正常脂肪细胞数量和体积脂肪细胞数量和体积肥胖肥胖脂营养不良脂营养不良生殖能力良好生殖能力良好能量代谢平衡能量代谢平衡长寿长寿免疫系统完善免疫系统完善糖尿病糖尿病心血管疾病心血管疾病糖尿病糖尿病血脂异常血脂异常肿瘤肿瘤心血管系统健全心血管系统健全血脂异常血脂异常高血压高血压脂肪组织过多或者过少都不利于健康脂肪组织过多或者过少都不利于健康人的一生中,脂肪组织是动态变化的 4070岁:脂肪含量达到最高;70岁:脂
3、肪含量下降,伴有脂肪组织功能异常和异位分布(肌肉、骨髓、肝脏等);衰老使皮下脂肪明显减少,促使内脏脂肪与皮下脂肪比例增高,提高了胰岛素抵抗的风险;脂肪异位分布导致骨质疏松(骨)、胰岛素抵抗(肌肉)Cartwright et al.2007Adipose Tissue1.White Adipose Tissue(WAT)2.Brown Adipose Tissue(BAT)3.Beige Adipose TissueStoring energyDissipating energyWhite fatBrown fatDifferences between brown and white fatPr
4、oposed mechanism of mammalian adaptive thermogenesis Proposed cellular effects of PGC1 expression Distribution of white adipose tissue and brown adipose tissueBrown-Adipose-Tissue Activity as Assessed by PETCT with 18F-FDGN Engl J Med 2009;360:1500-8.Wouter D.van Marken Lichtenbelt et.alDistribution
5、 of brown adipose tissueFunctional Brown Adipose Tissuein Healthy AdultsN Engl J Med 2009;360:1518-25.Kirsi A.Virtanen et.alCorrelation between the Prevalence of Maximal Activity of Brown Adipose Tissue and Temperature,Age,Body-Mass Index,and Glucose LevelAaron M et.al.N Engl J Med 2009;360:1509-17D
6、istribution of white adipose tissue and brown adipose tissueBeige Adipose TissueNew England J Med 360;15,2009.Cell 150,111,July 20,2012Beige Fat Cells in Inguinal WAT Show Comparable Thermogenic Potential to Brown Fat Cells upon StimulationAdipose Tissue1.White Adipose Tissue(WAT)2.Brown Adipose Tis
7、sue(BAT)3.Beige Adipose TissueMore subcutaneous fat is benefit to improve body metabolismCell Metabolism 7,410420,May 2008Beneficial Effects of Subcutaneous Fat Transplantation on MetabolismThree Types of AdipocytesWhite AdipocyteBeige AdipocyteBrown AdipocyteThermogenic Adipose Tissue Origins of Di
8、fferent AdipocyteJun Wu et.al Genes Dev.2013 27:234-250特点特点棕色棕色米色米色种属种属小的小的啮齿类动啮齿类动物,如物,如小鼠、大鼠小鼠、大鼠小的小的啮齿类动啮齿类动物,物,如小鼠、大鼠如小鼠、大鼠婴婴儿儿成年人成年人组织组织分布分布肩胛肩胛间间区区肾肾周周肾锁肾锁骨旁骨旁侧侧腹股沟皮下腹股沟皮下显显微形微形态态多脂滴多脂滴多脂滴或多脂滴或单单脂滴脂滴基基础础UCP1 水平水平刺激后刺激后UCP1 水平水平高高高高高高低低是否是否产热产热是是刺激后刺激后主要功能主要功能能量消耗能量消耗能量消耗能量消耗/能量能量储储存存是否抗肥胖是否抗肥胖
9、是是是是发发育起源育起源Pax7+/Myf5+Pax7-/Myf5-主要分子主要分子标标志志Zic1Hoxc9、Slc27a1、TMEM26、CD137棕色脂肪棕色脂肪组织组织与米色脂肪与米色脂肪组织组织的比的比较较?Exercise and Inducible Brown Adipocyte“Browning”effect of irisin on white adipose tissue(irisin is released from skeletal muscle,especially after exercise)脂肪发育与衰老脂肪发育与衰老人的一生中,脂肪组织是动态变化的 4070岁
10、:脂肪含量达到最高;70岁:脂肪含量下降,伴有脂肪组织功能异常和异位分布(肌肉、骨髓、肝脏等);衰老使皮下脂肪明显减少,促使内脏脂肪与皮下脂肪比例增高,提高了胰岛素抵抗的风险;脂肪异位分布导致骨质疏松(骨)、胰岛素抵抗(肌肉)Cartwright et al.2007Sex hormone deficiency and fat distribution change in womenPCOSPostmenopauseNormal premenopauseEstrogen 前脂肪细胞分化能力随着年龄增加而下降 衰老使脂肪细胞分化能力减弱,前脂肪细胞堆积。前脂肪细胞有类似炎症细胞的功能,从而加剧炎
11、症。多次传代的前脂肪细胞(体外模拟衰老),其分化能力也是减弱的,衰老个体和反复传代的前脂肪细胞,炎症反应增加,细胞衰老加剧,情况与肥胖的前脂肪细胞类似衰老伴随的脂肪发育减退的分子机制衰衰老老脂肪脂肪细细胞分胞分化受抑制化受抑制内内脏脏/皮下脂皮下脂肪比例增高肪比例增高脂肪异位脂肪异位堆堆积积胰胰岛岛素抵抗、代素抵抗、代谢谢性疾病性疾病前脂肪前脂肪细细胞胞堆堆积积炎症炎症间间充充质质干干细细胞分化胞分化异常异常肥胖加速衰老肥胖加速衰老肥胖促进脂肪组织炎症肥胖促进脂肪组织氧化应激、功能衰退,进而导致胰岛素抵抗、糖尿病和其他相关疾病反之,实验发现控制肥胖、减少脂肪可以延长寿命 给动给动物卡路里限制,
12、减少脂肪含量,延物卡路里限制,减少脂肪含量,延长长寿命;寿命;莱帕霉素莱帕霉素处处理小鼠,抑制脂肪理小鼠,抑制脂肪过过度度发发育,延育,延长长寿命;寿命;S6K激激酶酶或者或者IRS-1敲除小鼠,脂肪敲除小鼠,脂肪发发育受限育受限制,寿命延制,寿命延长长;手手术术去除小鼠的去除小鼠的过过多的内多的内脏脏脂肪,延脂肪,延长长小鼠寿小鼠寿命。命。肥肥胖胖脂肪脂肪组织组织炎炎症、氧化症、氧化应应激增加激增加脂肪脂肪组织组织功能功能衰退、脂肪异衰退、脂肪异位堆位堆积积、游离、游离脂肪酸增加脂肪酸增加胰胰岛岛素抵抗、素抵抗、各种代各种代谢谢疾病疾病发发病率增加病率增加折折寿寿加速端粒加速端粒缩缩短短加速衰老加速衰老Pericyte(PDGFR+)Multipotent stem cell(PDGFR+)Brown-like adipocytePreadipocyte(Pref1+,zfp423+PDGFR-)White adipocyteBMP4BMP4AngiogenesisAdipogenesisPrevalence of diabetes among men and women in ChinaYang W et.al.N Engl J Med.2010 Mar 25;362(12):1090-101.谢谢