脂肪组织是机体衰老的关键

研究背景

衰老是受内在与外在因素共同调控的高度保守的生物学过程，直接影响个体的寿命与健康状态。在人类中，衰老伴随多种疾病风险的显著上升，特别是心血管代谢性疾病、2型糖尿病及免疫功能相关疾病。

脂肪组织作为能量储存、代谢调控和内分泌功能的关键器官，在衰老过程中呈现一系列物种保守的时序变化，包括脂肪从皮下向内脏的重新分布、脂肪细胞体积增大、组织炎症水平升高以及脂肪干细胞功能衰退等。这些变化不仅损害局部脂肪功能，还通过释放多种脂肪因子（如脂联素、瘦素）和炎症介质（如IL-6、TNF-α），系统性地影响机体代谢稳态与免疫应答。

因此，脂肪组织在衰老进程中发挥着“枢纽”作用，成为连接局部组织功能退化与全身系统性衰老的关键桥梁。

研究方法

1. 多组学整合分析

研究团队对来自不同年龄阶段的人类脂肪组织样本进行转录组、蛋白质组和表观遗传组的联合分析。通过RNA-seq、ATAC-seq和蛋白质质谱技术，全面解析脂肪组织在衰老过程中基因表达、染色质可及性和蛋白表达的变化趋势。这些数据揭示了脂肪组织在衰老过程中炎症信号通路的持续激活、脂肪分化相关基因的下调以及干细胞维持相关通路的紊乱。

2. 单细胞RNA测序

为更深入地理解脂肪组织中不同细胞类型的动态变化，研究者利用单细胞测序技术对年轻和老年个体的脂肪组织进行了高分辨率的细胞类型鉴定。结果显示，随着年龄增长，脂肪前体细胞的数量显著减少，而促炎性巨噬细胞的比例显著上升。此外，脂肪干细胞的自我更新能力和分化能力下降，提示其在衰老过程中的功能衰退可能是脂肪组织再生能力下降的重要原因。

3. 小鼠衰老模型与脂肪移植实验

为验证脂肪组织在系统性衰老中的作用，研究团队构建了小鼠衰老模型，并进行了脂肪组织移植实验。将老年小鼠的脂肪组织移植到年轻受体小鼠体内后，后者表现出显著的系统性炎症升高、胰岛素抵抗和认知功能下降等衰老相关表型。反之，年轻脂肪组织移植则能部分逆转老年小鼠的代谢和认知功能衰退。这一实验证实了脂肪组织在系统性衰老中的“驱动”作用。

实验结果

1. 脂肪组织在衰老过程中呈现炎症激活状态

研究发现，随着年龄增长，脂肪组织中促炎因子的表达显著升高，同时抗炎因子的表达下降。scRNA-seq数据显示，老年脂肪组织中促炎性巨噬细胞（M1型）比例显著上升，而抗炎性巨噬细胞（M2型）比例下降。这一变化与系统性炎症呈显著正相关。

2. 脂肪干细胞功能下降导致脂肪组织再生能力减弱

研究显示，老年脂肪组织中ADSCs的自我更新能力和成脂分化能力显著降低。在体外培养中，老年ADSCs的增殖速率下降，成脂诱导后脂肪滴形成减少。机制上，Wnt/β-catenin信号通路活性下降，同时p16INK4a和p21等衰老相关基因的表达上调，提示细胞周期停滞和衰老表型的增强。

3. 脂肪组织移植影响全身代谢和认知功能

将老年小鼠脂肪组织移植到年轻小鼠体内后，后者表现出显著的胰岛素抵抗、葡萄糖耐量下降以及认知功能障碍。相反，将年轻脂肪组织移植到老年小鼠则显著改善其代谢功能和认知表现。该结果支持脂肪组织在系统性衰老中的“驱动”作用，并提示其可能作为抗衰老干预的靶点。

结论

该研究系统揭示了脂肪组织在衰老中的核心作用。通过多组学与动物模型验证，团队发现衰老过程中脂肪组织经历炎症激活、干细胞功能衰退和代谢紊乱等变化，这些局部改变通过释放促炎因子和代谢信号分子，显著影响全身代谢稳态、免疫状态和认知功能。因此，调控脂肪组织的炎症状态、干细胞功能和代谢活性，可能成为延缓机体衰老和改善老年健康的重要策略。