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|論如何使用單細胞研究人體脂肪組織( 二 )


脂肪組織及其在維持神經穩態中的作用脂肪組織 ， 在大眾的脂肪組織 ， 是一種在營養條件下儲存多余能量的方式 。 雖然這是真的 ， 但這是關于脂肪組織在維持全系統能量平衡方面的功能的一個不完整的圖片 。 大多數所有的動物都有兩種功能不同的脂肪類型：白色脂肪組織（WAT）和棕色脂肪組織（BAT） 。 AT以脂質的形式儲存多余的營養能量 。 然而 ， 在禁食狀態下 ， 儲存在WAT中的脂質被加工為周圍器官和組織提供能量 。 另一方面 ， BAT調節非濕性發生 ， 這是一個消耗能量的過程 ， 儲存的脂質被代謝成總熱 ， 從而維持核心體溫 。 這是通過功能折疊蛋白-1（UCP1）46的作用來實現的 ， 這是一種位于線粒體內的bat特異性蛋白 。 因此 ， WAT和BAT共同作用 ， 維持脂質積累和能量消耗之間的平衡 。
脂肪組織生物學有兩個關鍵方面對于維持上述討論的平衡至關重要 。 首先是脂肪細胞的發育 ， 即組織中的代謝激活細胞類型 。 脂肪細胞是通過一個被稱為脂肪形成的細胞發育過程產生的 ， 其中駐留的前脂肪細胞（脂肪細胞前體）分化為脂質類脂肪細胞 。 值得注意的是 ， 脂肪過剩表現在肥胖等綜合征的發展 ， 而脂肪缺乏與疾病如脂肪營養不良因此 ， 堅定的理解脂肪發展的分子基礎 ， a.k.a.adipogenesis.is關鍵闡明病理生理和病理病例的潛在治療模式 。
脂肪組織生物學的第二個關鍵方面是它的細胞組成 ， 這對決定其代謝能力至關重要 。 嚙齒動物模型是脂肪組織生物學領域中最普遍的模型類型 ， 因此我們目前對該組織的細胞組成的大多數理解都來自于這個物種 。 傳統上 ， WAT和BAT中的脂肪細胞被分類為白色或眉毛陽離子50歲 。 目前 ， 我們正處于一個時期 ， 關于白色、棕色和米色脂肪細胞內異質性的新信息正在迅速積累 ， 因此 ， 組織中所有存的脂肪細胞類型的圖譜是設計更好的代謝性疾病治療方法的基礎 。
scRNA-seg可以研究脂肪組織的異質性在過去的幾年里 ， scRNA-seq在白色雄鹿脂肪細胞中發現了廣泛的異質性 。 例如 ， Ramirez等人對進行脂肪形成的腹部人前脂肪細胞進行了scRNA-seg ， 并鑒定了至少兩種不同類型的皮下白色脂肪細胞52 。 Song等人對BAT進行了scRNA-seq ， 并鑒定了棕色脂肪細胞的兩個群體 ， 其中一種細胞類型與經典的、經過研究良好的高生熱性BAT相似 ， 而另一種細胞類型的生熱活性明顯較低53 。
這些低生熱BAs進行了功能評估 ， 并確定在UCP獨立的生熱基因中富集 。 Spaethling等人對初級棕色脂肪細胞進行了scRNA序列檢測 ， 觀察到UCPl表達的顯著異質性 ， 以及與棕色生熱表型相關的許多其他基因的異質性54 。 總的來說 ， ScRNA-se使人們對脂肪庫中的脂肪細胞亞型有了更深入的了解 。 然而 ， 其他表型的ld相關特征在脂肪細胞多樣性中發揮著重要作用 ， 這些特征并不直接編碼在基因組中 ， 因此不能被檢測到配對單細胞成像和測序 ， 以改善脂肪細胞亞型的發現 。
雖然scRNA-seq已經普及了單細胞水平測量的概念 ， 但在最長的時間里 ， 光學顯微鏡是這一工作的前沿 ， 使表型甚至單細胞組成測量 。 在脂肪組織的背景下 ， 早期光學成像的應用顯示 ， 許多類脂肪細胞的脂滴形態具有異質性 ， 白細胞具有單個大的脂滴（單房) ， 棕色和米色細胞有小的 ， 但大量的脂滴(多房）47 。 在單細胞水平上的光學成像應用顯示 ， 在培養細胞系.. ， 6和原始脂肪細胞中 ， 脂滴形態r和脂肪大小存在異質性 ， 如小鼠白色脂肪i73 。 利用成像對單個細胞功能進行表征的新方法的發展進一步揭示了基于細胞大小的獨特脂肪功能 。