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特异的脂肪细胞标志物
衰老小鼠iWAT中SVF细胞图谱的最显著的特征是出现了一个ARC的细胞亚群。在48周龄小鼠的iWAT SVF中,该细胞亚群才被检测到,并且其比例在72周龄的小鼠中进一步提高(Fig 1A、2A)。这些ARC也表达脂肪祖细胞(adipose progenitor cells)中表达的CD34+、Pdgfrα+和Pref-1+标记基因。
此外,它们表达非常低的内皮细胞标记物CD31和泛免疫细胞标记物CD45,所以它们并不是内皮细胞或免疫细胞。但是,这些细胞高表达炎症标志物基因,如CD163、F4/80(Adgre1)、Lgal3、CD36和NFkB1。它们也表达了高水平的趋化因子,如Ccl6和Ccl8(Fig 1B)。这些趋化因子的表达水平在72周龄的小鼠中进一步提高(Fig 2A)。由于小鼠的体重随着衰老而增加,于是研究人员测试了高脂饮食喂养的年轻小鼠是否会形成ARCs。然而,他们并没有检测到该细胞亚群,这进一步证实了ARC的出现的确依赖于衰老而非单纯的肥胖(Fig S2C)。研究人员接下来探究了ARC的潜在来源及与其他成脂细胞亚群的关系。
他们进行了生物信息学(in silico)细胞轨迹拟时序分析。结果表明,CD142high APC亚群和APC亚群均来源于MSC亚群。研究还发现APCs可以产生前脂肪细胞(preadipocytes)和AFFs,这两种细胞均可向早期脂肪细胞分化。重要的是,ARC被推测是来源于APCs,而不是CD142high APC,且文中预测它们并无成脂分化潜能(Fig 1E、S1E)。为了进一步验证ARC不是来自于免疫细胞,研究人员用脂肪细胞和免疫细胞进行了细胞轨迹拟时序分析,分析表明,免疫细胞均高表达CD45标记物,而ARC并未高表达CD45。尽管免疫细胞与脂肪细胞没有共同的谱系来源,细胞轨迹分析进一步表明ARC不是来自巨噬细胞或其他免疫细胞(Fig S1F)。
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CD142 high APC
白色脂肪组织(WAT)是一种细胞异质性内分泌器官,不仅作为能量储备,而且积极参与代谢稳态。脂肪组织的主要成分是脂肪细胞,来源于脂肪干细胞和祖细胞(ASPCs)。众所周知,这些ASPC位于脂肪组织的血管基质组分(SVF)中,但它们的分子异质性和功能多样性仍然值得探索。ASPCs是异质性的,至少包括三个亚群:脂肪干细胞(ASCs)、前脂肪细胞(Preadicytes,PreAs)和脂肪形成调节细胞(Aregs)。ASCs(DPP4+,CD55+)可以产生PreAs(ICAM1+,VAP-1+)和Aregs(CD142+)。
2018年的一篇Nature就曾报道CD142+细胞群作为脂肪形成调节细胞以旁分泌的机制抑制脂肪生成。在下图可以明显看出相较于CD142- ASPCs,CD142+ ASPCs的脂质形成量明显下降了。