脂肪组织的发育与衰老

1、脂肪组织的发育与衰老,心脏、肌肉、肾脏,脂肪细胞 合成、储存、动员脂肪,小肠 脂肪 CM,肝脏,糖 脂肪 VLDL,CM,CM,动员FFA,VLDL,FFA,Obesity is a high risk factor for :,Diabetes Hypertension Hyperlipemia Cardiovascular diseases Cancers,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,心脏、肌肉、肾脏,脂肪细胞 合成、储存、动员脂肪,小肠 脂肪 CM,肝脏,糖 脂肪 VLDL,CM,CM

2、,动员FFA,VLDL,FFA,脂肪组织 功能异常,脂肪组织 功能正常,脂肪细胞数量和体积,肥胖,脂营养不良,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. 2007,Adipose Tissue,1. White Adipose Tissue (WAT) 2. Brown Adipose Tiss

3、ue (BAT) 3. Beige Adipose Tissue,Storing energy,Dissipating energy,White fat,Brown fat,Differences between brown and white fat,Proposed mechanism of mammalian adaptive thermogenesis,Proposed cellular effects of PGC1 expression,Distribution of white adipose tissue and brown adipose tissue,Brown-Adipo

4、se-Tissue Activity as Assessed by PETCT with 18F-FDG,N Engl J Med 2009;360:1500-8.,Wouter D. van Marken Lichtenbelt et.al,Distribution of brown adipose tissue,Functional Brown Adipose Tissuein Healthy Adults,N Engl J Med 2009;360:1518-25.,Kirsi A. Virtanen et.al,Correlation between the Prevalence of

5、 Maximal Activity of Brown Adipose Tissue and Temperature, Age,Body-Mass Index, and Glucose Level,Aaron M et.al. N Engl J Med 2009;360:1509-17,Distribution of white adipose tissue and brown adipose tissue,Beige Adipose Tissue,New England J Med 360;15 , 2009. Cell 150, 111, July 20, 2012,Beige Fat Ce

6、lls in Inguinal WAT Show Comparable Thermogenic Potential to Brown Fat Cells upon Stimulation,Adipose Tissue,1. White Adipose Tissue (WAT) 2. Brown Adipose Tissue (BAT) 3. Beige Adipose Tissue,More subcutaneous fat is benefit to improve body metabolism,Cell Metabolism 7, 410420, May 2008,Benecial Ef

7、fects of Subcutaneous Fat Transplantation on Metabolism,Three Types of Adipocytes,White Adipocyte,Beige Adipocyte,Brown Adipocyte,Thermogenic Adipose Tissue,Origins of Different Adipocyte,Jun Wu et.al Genes Dev. 2013 27: 234-250,特点,棕色,米色,种属,小的啮齿类动物，如小鼠、大鼠,小的啮齿类动物，如小鼠、大鼠,婴儿,成年人,组织分布,肩胛间区,肾周,肾锁骨旁侧,腹股沟

8、皮下,显微形态,多脂滴,多脂滴或单脂滴,基础UCP1 水平,刺激后UCP1 水平,高,高,高,低,是否产热,是,刺激后,主要功能,能量消耗,能量消耗/能量储存,是否抗肥胖,是,是,发育起源,Pax7+/ Myf5+,Pax7-/ Myf5-,主要分子标志,Zic1,Hoxc9、 Slc27a1、 TMEM26、CD137,棕色脂肪组织与米色脂肪组织的比较,？,Exercise and Inducible Brown Adipocyte,“Browning” effect of irisin on white adipose tissue (irisin is released from ske

9、letal muscle, especially after exercise),脂肪发育与衰老,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. 2007,Sex hormone deficiency and fat distribution change in women,PCOS,Postmenopause,Normal pre

10、menopause,Estrogen,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,衰老,脂肪细胞分化受抑制,内脏/皮下脂肪比例增高,脂肪异位 堆积,胰岛素抵抗、代谢性疾病,前脂肪细胞堆积,炎症,间充质干细胞分化异常,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

11、,反之，实验发现控制肥胖、减少脂肪可以延长寿命, 给动物卡路里限制，减少脂肪含量，延长寿命；, 莱帕霉素处理小鼠，抑制脂肪过度发育，延长寿命；, S6K激酶或者IRS-1敲除小鼠，脂肪发育受限制，寿命延长；, 手术去除小鼠的过多的内脏脂肪，延长小鼠寿命。,肥胖,脂肪组织炎症、氧化应激增加,脂肪组织功能衰退、脂肪异位堆积、游离脂肪酸增加,胰岛素抵抗、各种代谢疾病发病率增加,折寿,加速端粒缩短,加速衰老,Pericyte (PDGFR+),Multipotent stem cell (PDGFR+),Brown-like adipocyte,Preadipocyte (Pref1+,zfp423+