近日,我校食品与生物工程学院刘健教授团队青年教师、“黄山学者”学术骨干张弦副教授(第一作者),和哈佛大学医学院Guo-Ping Shi教授等合作,以合肥工业大学为第一单位,在Nature Communications在线发表了题为“Differential IL18 signaling via IL18 receptor and Na-Cl co-transporter discriminating thermogenesis and glucose metabolism regulation”的研究。该研究报道了,IL18作为棕色脂肪因子,通过NCC促进BAT产热和线粒体功能,通过IL18r增加WAT胰岛素敏感性和葡萄糖代谢,进而改善肥胖和胰岛素抵抗的作用机制。
肥胖作为糖尿病、心脑血管疾病等代谢疾病的重要危险因素,其根本上是由于能量摄入和能量代谢的失衡,导致过剩的能量在脂肪等组织中堆积。不同于白色脂肪细胞以储脂为主要功能,经典棕色和米色脂肪细胞等棕色脂肪类细胞通过分解甘油三酯将化学能转化为热能。因此,启动脂肪细胞棕色化和产热,已经成为攻克肥胖和相关代谢疾病的重要靶点。
白介素18(IL18)是一个在肥胖和多种代谢疾病发生发展中起重要作用的多效细胞因子。此前的研究已发现,IL18可以在脂肪细胞等多种细胞中表达,通过受体IL18r和NCC协作介导发挥作用。然而,IL18是否可能作为脂肪细胞因子,通过这些受体调控脂肪细胞产热、胰岛素敏感性和葡萄糖代谢尚不清楚。
利用各种全身性和细胞特异性转基因小鼠,该研究发现,IL18是由棕色脂肪组织(BAT)棕色脂肪细胞和皮下脂肪组织(SAT)米色脂肪细胞分泌的棕色脂肪因子。棕色脂肪细胞源IL18,通过NCC调控BAT线粒体功能和脂解作用,促进产热;通过IL18r调控WAT胰岛素信号通路和葡萄糖代谢,促进葡萄糖耐受和胰岛素敏感性。该研究阐明了IL18信号通路在脂肪组织功能中的调控机制,丰富了脂肪因子功能学研究,为肥胖和胰岛素抵抗的治疗提供了新的思路和靶标。
合肥工业大学食品与生物工程学院为本文第一单位,合肥工业大学食品与生物工程学院刘健教授团队张弦副教授是本文第一作者,团队博士生曹琼琼和硕士生张志鑫参与了本文研究,美国哈佛大学医学院Guo-Ping Shi教授和郑州大学第一附属医院刘章锁教授是本文共同通讯作者。
论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-022-35256-8
(张弦/文 食品与生物工程学院/图 李艳/审核)
责任编辑:夏瑞