在当今社会，肥胖问题已经成为全球性的健康挑战，据WHO数据显示，全球超10亿人患有肥胖症，这一数字在过去几十年中不断攀升，肥胖不仅会影响个人的生活质量，还与多种慢性疾病密切相关，比如2型糖尿病、心血管疾病、某些癌症及过早死亡等。流行病学数据显示，肥胖人群患2型糖尿病的风险是正常体重人群的5倍以上，而心血管疾病的发病率也显著增加。因此，深入研究肥胖的病理机制及减重对身体的积极影响对于改善全球公共健康具有重大意义。

近年来，随着对肥胖病理生理学的深入研究，科学家们逐渐认识到脂肪组织（Adipose Tissue, AT）在肥胖及相关代谢疾病中的重要作用。脂肪组织不仅是能量储存的场所，还参与调节全身代谢和免疫反应。然而，肥胖状态下脂肪组织的异常重塑会导致代谢功能紊乱，而减重则可以显著改善这种状况。近日，一篇发表在国际杂志Nature上题为“Selective remodelling of the adipose niche in obesity and weight loss”的研究报告中，来自英国帝国理工学院等机构的科学家们通过利用高分辨率单细胞和空间转录组学技术揭示了肥胖和减重过程中脂肪组织的细胞类型、分子事件和调控机制，为理解肥胖的病理生理学和开发新的治疗策略提供了重要的理论基础。

该研究的核心目标是探索肥胖和减重对脂肪组织的影响，特别是细胞类型、分子事件和调控机制的变化。研究人员选取了70名受试者，包括25名肥胖患者（在减重手术前后）和45名健康瘦人，通过单细胞核测序（snRNA-seq）和空间转录组学技术分析了超过17万个细胞的基因表达谱，这种高分辨率的分析方法能帮助研究人员详细描绘脂肪组织在不同生理状态下的细胞组成和分子特征。

瘦弱、肥胖和减肥过程中人类脂肪组织的单细胞图谱。

在实验设计中，肥胖患者在减重手术前后分别进行了脂肪组织样本的采集，而健康瘦人则作为对照组。通过单细胞核测序，研究人员发现，肥胖患者的脂肪组织中存在多种细胞类型的显著变化，包括脂肪细胞、免疫细胞和血管细胞等；这些细胞在肥胖状态下表现出更高的应激反应和衰老特征，而在减重后，这些变化得到了显著改善；特别是减重手术后，脂肪组织中的脂肪细胞体积减小，代谢灵活性增强，免疫细胞的炎症反应也显著降低。

这项研究中，研究人员使用的技术手段包括单细胞核测序、空间转录组学和代谢通量分析等；这些技术的结合能促使研究人员全面了解脂肪组织在肥胖和减重过程中的动态变化。实验结果显示，肥胖患者的脂肪组织中存在多种细胞类型的应激反应，特别是脂肪细胞、前体细胞和血管细胞表现出更高的衰老标志物表达。减重手术后，这些细胞类型的应激反应显著降低，脂肪细胞的代谢灵活性增强，免疫细胞的炎症反应也显著减弱。此外，减重还能显著改善脂肪组织的代谢功能，包括脂肪酸循环和支链氨基酸代谢等关键代谢途径的激活。

综上，这项研究中，研究人员通过高分辨率的单细胞和空间转录组学技术揭示了肥胖和减重对脂肪组织的深远影响，研究者发现，肥胖状态下脂肪组织的细胞类型和分子事件会发生显著变化，这些变化与代谢功能紊乱密切相关。而减重手术能显著改善这些变化并恢复脂肪组织的正常功能，这一发现不仅为理解肥胖的病理生理学提供了新的视角，也为开发新的治疗策略提供了重要的理论基础。

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转自：Bioon细胞2025-07-13