Science+1，上海交通大学医学院科研团队取得重大创新突破

游戏天地 2025年08月29日 15:26 1 admin

8月29日，由上海交通大学基础医学院、上海市免疫学研究所Svetoslav Chakarov团队，联合国内外科研团队在Science杂志在线发表题为“Septal LYVE1+ macrophages control adipocyte stem cell adipogenic potential”的标志性研究。

该研究首次揭示定居于独特组织微环境的巨噬细胞具有协调脂肪组织稳态的全新功能，阐明了其在调控肥胖易感性中的关键作用。基于该团队以往研究，组织驻留巨噬细胞定居于各器官中保守存在的亚组织微环境并呈现微环境特异表型(1)，本研究进一步揭示隔膜巨噬细胞对脂肪干细胞的命运调控轴，不仅拓展了当前对巨噬细胞异质性和空间特异性的理解，更为代谢性疾病提供了潜在治疗策略。

脂肪组织可塑性的生态位建筑师：巨噬细胞新功能揭示

肥胖过程中的脂肪组织扩张取决于脂肪干细胞（ASCs）的精准调控。尽管肥胖脂肪中炎症性巨噬细胞的作用已被充分阐释(2)，但常驻巨噬细胞亚群如何影响瘦体状态下ASC分化的机制尚未阐明。该研究团队发现了一类稀有的CD209b+LYVE1+隔膜巨噬细胞（sATMs），它们特异性定位于白色脂肪组织（WAT）的小叶隔膜内——这是一个富含胶原蛋白与透明质酸的微环境，同时也是CD26+多能ASCs的聚集区域。这类巨噬细胞主要源于胚胎发育阶段，并能长期维持其生态位特性。

sATMs维持白色脂肪细胞命运并抑制米色化

通过一系列创新的小鼠敲除模型和巨噬细胞特异性TGFβ1基因敲除，研究人员证明sATMs对于维持ASCs的白色成脂命运至关重要。敲除sATMs导致产热性米色脂肪细胞分化显著增加、葡萄糖代谢改善，并对高脂饮食诱导的肥胖产生保护作用。从机制上讲，sATMs向CD26+ ASCs传递TGFβ1信号，促进其向白色脂肪细胞谱系定向。该信号的缺失——无论是通过sATM敲除还是条件性敲除sATM中的TGFβ1——都会重编程干细胞命运，增强产热作用，并提升全身能量消耗。

空间免疫代谢新维度：脂肪隔膜作为调控性生态位

本研究揭示脂肪隔膜不仅是结构分隔带——更是一个空间受限的调控性生态位，免疫细胞与祖细胞在此发生精密相互作用。作者将这种巨噬细胞-干细胞相互作用描述为功能性单元，其通过响应代谢需求来调控脂肪组织重塑。这一发现与再生组织中类似的生态位范式形成呼应，揭示了亚组织水平巨噬细胞在指导局部干细胞命运方面具有更广泛的生物学功能。

在人类脂肪组织中的转化相关性

重要的是，这些发现在人类生物学中同样得到验证。通过运用单细胞RNA测序（scRNA-seq）、CODEX多重成像技术和抗体谱分析，研究者鉴定出具有相似表型与空间定位的人类隔膜巨噬细胞（hsATMs）。这些巨噬细胞与人类CD26+ ASCs紧密相邻，并表现出活跃的TGFβ1信号传导活动，这表明存在一种进化保守的调控机制，可能主导着人类脂肪组织可塑性及代谢健康的维持。

研究启示与未来方向

本研究通过揭示巨噬细胞通过空间受限的TGFβ1递送调控ASC命运的信号轴，重新定义了组织重塑中免疫-基质细胞相互作用的基本规则。靶向隔膜巨噬细胞生态位及其信号通路，有望为增强能量消耗、促进白色脂肪组织米色化、防治肥胖及相关代谢疾病开辟新的治疗途径。人类体内保守存在的隔膜巨噬细胞-干细胞功能单元的证实，进一步强化了这一发现的转化医学价值。

这项开创性研究彰显了空间生物学在解码复杂组织内细胞互作机制中的强大能力，为再生医学和代谢医学领域操纵巨噬细胞生态位提供了概念性框架。

上海市免疫学研究所Svetoslav Chakarov课题组博士研究生于小童和胡雅楠为论文第一作者，Svetoslav Chakarov研究员和上海交通大学医学院上海市免疫学研究所客座教授、法国古西塔夫研究所Florent Ginhoux教授为该论文的通讯作者。该工作得到了上海市免疫学研究所苏冰教授，苏州系统医学研究所李子逸研究员，法国巴黎西岱大学Nicolas Venteclef教授等的大力支持。该研究得到了科技部重点研发计划、国家自然科学基金等项目资助，以及上海市免疫学研究所流式、成像平台和上海交通大学医学院基础医学院公共技术平台和实验动物中心的技术支持。

通讯作者简介:

Svetoslav Chakarov，保加利亚籍，2021年全职加盟上海交通大学医学院，上海交通大学医学院/上海市免疫学研究所课题组长、博士生导师，入选国家海外高层次人才计划，上海高校特聘教授（东方学者）。其研究团队致力于解析髓系细胞的异质性、分化途径及其驻留的亚组织微环境如何调控组织特异性代谢功能的机制。以第一作者或通讯作者身份在Science（2019年、2025年）、Immunity、J.Exp.Med.、PNAS等国际权威期刊发表原创性研究成果。主持国家自然科学基金，获得国家自然科学基金优青（海外），外国学者研究基金项目资助，作为项目骨干参与科技部重点研发计划，并获上海市外国专家项目资金支持。

来源：基础医学院、上海市免疫学研究所