Cell Discovery | 赵旭赟团队揭示白色脂肪来源sST2维持棕色脂肪持续产热的新机制


在寒冷环境中,棕色脂肪组织(BAT)的产热激活是维持体温的核心机制之一。经典观点认为,交感神经系统释放去甲肾上腺素(NE),结合棕色脂肪细胞表面的β3肾上腺素受体(β3-AR)快速启动产热。然而一个长期被忽视的现象是,冷暴露初期NE水平短暂升高后即持续下降,BAT产热却始终得以维持。那么,在神经信号减弱之后,究竟是何种替代机制支撑着BAT的持续产热?


WAT-to-BAT communication facilitates the sustained activation of BAT thermogenesis during cold exposure
图.  WAT-to-BAT communication facilitates the sustained activation of BAT thermogenesis during cold exposure

2026年5月26日,上海交通大学医学院赵旭赟团队与上海胸科医院、同济大学附属东方医院等合作,在Cell Discovery在线发表题为“WAT-to-BAT communication facilitates the sustained activation of BAT thermogenesis during cold exposure”的研究论文,揭示白色脂肪组织(WAT)来源的脂肪因子sST2经内分泌方式介导WAT-to-BAT通讯、维持BAT持续产热的机制。

南模生物为该研究提供了IL33-KO小鼠(目录号:NM-KO-190436)。

研究首先发现,冷暴露后BAT内NE在2小时内短暂升高后即明显下降,但Ucp1、Elovl3等产热基因的表达以及磷酸化PKA底物、激素敏感脂肪酶(HSL)的水平却持续上升,提示存在不依赖NE的替代通路。通过BAT去神经手术,研究团队进一步证实,去神经小鼠在温和冷环境(10℃)中仍能维持体温与产热活性。

随后,血浆蛋白质组学筛选将sST2锁定为关键候选因子。冷暴露可诱导附睾白色脂肪(eWAT)经β1/β2-AR信号激活Creb1,上调并分泌sST2。分泌的sST2直接结合BAT细胞表面的β3-AR,与NE协同诱导产热,且这一作用不依赖IL33。

值得注意的是,特异性敲除sST2会阻断BAT去神经后的替代性产热,使小鼠在长时间冷暴露中对寒冷更加敏感;补充sST2还可促进米色脂肪形成,并与β3-AR激动剂产生协同效应。

综上所述,此研究阐明了eWAT来源的sST2作为体液信使,在神经信号不足时接力维持BAT持续产热的机制,将神经与体液信号整合进同一调控框架。该发现提示,审慎利用sST2通路并结合现有β3-AR激动剂,或为代谢性疾病的干预提供新思路。



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