脂肪组织遍布全身，具有能量储存、能量代谢、免疫调控、内分泌调节等多重功能，在机体稳态维持中扮演重要角色。和其他组织器官相同，衰老会导致脂肪组织功能障碍，使其功能失调，从而增加老年相关疾病如糖尿病、心脑血管疾病等的发病率。然而，脂肪组织细胞构成复杂，且各类细胞对衰老的响应方式尚不清晰，该领域知识的缺乏阻碍了衰老型脂肪组织功能障碍临床干预措施的开发。
针对这一现状，我院欧阳宏伟课题组于2023年3月15日在Signal Transduction and Targeted Therapy发表了题为“High-resolution aging niche of human adipose tissues”的研究论文，在细胞亚群及亚群互作水平揭示了人体脂肪组织对衰老的响应模式。研究发现脂肪组织的衰老伴随巨噬细胞逐渐取代脂肪祖细胞在组织内的互作主导地位，且该过程促使功能正常的脂肪祖细胞向PLAU+促炎型失功能表型转变。
本研究首先收集年轻和年老个体来源的皮下脂肪临床样本进行单细胞转录组分析，亚群鉴定及占比分析发现一群以PLAU为标志物的脂肪祖细胞亚群数量在衰老个体中显著增多，差异基因及GO分析提示该亚群呈现促炎及失功能特性，基因过表达及敲降实验也证明了PLAU参与调控脂肪祖细胞的功能和衰老（图1）。
图1：衰老个体脂肪组织中PLAU+脂肪祖细胞的发现及其功能验证
继而本研究采用两种算法共同分析脂肪组织衰老过程中细胞亚群间互作变化，结果显示衰老伴随整体细胞间互作水平的降低，但促炎型巨噬细胞亚群和其他细胞亚群的互作在老年机体脂肪组织中仍保持较高水平。其中iTALK算法分析结果表明脂肪组织衰老过程伴随细胞间互作主导亚群的转变，主要表现为从年轻组织中脂肪祖细胞调控免疫细胞转变为年老组织中促炎型巨噬细胞调控脂肪祖细胞（图2）。该结果提示巨噬细胞在脂肪组织的衰老过程中起重要调控作用。
图2：脂肪组织衰老过程中细胞亚群互作分析
最后，本研究先后采用诱导衰老巨噬细胞-脂肪祖细胞条件培养体系及流式分选衰老巨噬细胞-脂肪祖细胞共培养体系验证了促炎型巨噬细胞的存在导致正常脂肪祖细胞向炎性失功能型PLAU+脂肪祖细胞转变（图3）。
图3：衰老巨噬细胞条件培养基促进年轻脂肪祖细胞向促炎失功能表型转变
综上，本研究首次揭示了人体皮下脂肪组织衰老过程中的细胞异质性动态变化过程及细胞亚群互作变化规律，发现了衰老过程中脂肪组织细胞互作主导亚群向促炎型巨噬细胞的转变以及炎性失功能型PLAU+脂肪祖细胞的堆积。本研究丰富了人体脂肪组织衰老机制新知识，提示促炎型巨噬细胞及PLAU+脂肪祖细胞有望成为预防衰老型脂肪组织功能障碍的潜在干预靶点。
本文共同第一作者为浙江大学爱丁堡大学联合学院(ZJE)博士后周雯艳、林俊鑫，宁夏医科大学总医院谢岩博士，通讯作者为欧阳宏伟教授。该研究得到了国家自然科学基金（NO. T2121004, 31830029）的支持，以及浙江大学爱丁堡大学联合学院中心技术平台的技术援助。
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41392-023-01315-9
课题组介绍
About lab
欧阳宏伟教授课题组长期从事干细胞与骨、软骨、肌腱组织的高清解析及再生研究，突破了骨软骨组织自愈能力低下的难题，发明了“骨软骨原位修复与再生技术”，建立和实践了组织工程要素的三条临床转化途径，即自体细胞/因子浓集治疗技术、支架材料器械产品和细胞材料复合移植技术。
课题组网页：http://person.zju.edu.cn/en/ouyanghongwei
招聘主观能动性强的博后
周雯艳博士毕业于浙江大学医学院，2020年12月加入ZJE从事博士后研究，导师为欧阳宏伟教授。博士后研究方向为间充质干细胞命运解析与调控。
林俊鑫博士毕业于浙江大学医学院，2020年7月加入ZJE从事博士后研究，导师为刘琬璐教授。博士后研究方向为RNA结合蛋白在原始生殖细胞发育过程中的作用机制研究。
