脂肪组织铁代谢在高原低氧诱导的白色脂肪米色化中的作用及机制研究

20240112

科学研究和技术服务业

近年来，铁作为机体必需的微量元素，备受关注。正常情况下，机体铁稳态处于平衡状态，但在高原低氧环境下，机体铁稳态被打破以确保足够的铁供应满足红细胞的快速生成。本项目研究表明，高原低氧可通过增加铁存储、抑制铁动员，诱导不同解剖部位脂肪组织铁水平显著上升，同时受赖于白介素6和瘦素的分泌受抑导致脂肪分泌因子铁调素分泌减少，其可能是介导循环血中铁调素下降的主要诱因，进而参与调节全身铁水平，既可确保全身铁的可用性，又不会因过量引起细胞毒性，这可能是机体适应高原极端环境的基础。那么脂肪组织铁水平增加会对脂肪组织功能产生怎样的影响呢，本项目表明，铁水平增加还是米色脂肪形成的重要诱导因素，高原低氧可上调脂肪组织转铁蛋白受体1的表达，增加胞内铁水平，诱导米色脂肪形成和产热增加。然而长期极限高海拔的高原低氧暴露则可诱导脂肪组织铁超载、脂质过氧化、氧化还原失衡和炎症反应。此外，本研究还首次发现高原缺氧会诱导脂肪组织铁死亡，这是一种铁依赖的程序性细胞死亡形式。课题研究揭示，高原暴露期间脂肪组织铁水平升高不仅会影响米色脂肪分化，还可能是机体适应高原极端环境的基础，有望以脂肪组织铁稳态为靶点开发新的预防和治疗策略。本项目部分研究基础与技术方法基本成熟，尚未开展转化。

本项目成果主要面向高原医学研究领域。

可国（境）内外转让

取得的成果对高原医学研究领域，甚至对高原代谢性疾病等的防治具有重要的应用示范作用。

北京市自然科学基金青年项目

北京市科学技术委员会;中关村科技园区管理委员会

近年来，铁作为机体必需的微量元素，备受关注。正常情况下，机体铁稳态处于平衡状态，但在高原低氧环境下，机体铁稳态被打破以确保足够的铁供应满足红细胞的快速生成。本项目研究表明，高原低氧可通过增加铁存储、抑制铁动员，诱导不同解剖部位脂肪组织铁水平显著上升，同时受赖于白介素6和瘦素的分泌受抑导致脂肪分泌因子铁调素分泌减少，其可能是介导循环血中铁调素下降的主要诱因，进而参与调节全身铁水平，既可确保全身铁的可用性，又不会因过量引起细胞毒性，这可能是机体适应高原极端环境的基础。那么脂肪组织铁水平增加会对脂肪组织功能产生怎样的影响呢，本项目表明，铁水平增加还是米色脂肪形成的重要诱导因素，高原低氧可上调脂肪组织转铁蛋白受体1的表达，增加胞内铁水平，诱导米色脂肪形成和产热增加。然而长期极限高海拔的高原低氧暴露则可诱导脂肪组织铁超载、脂质过氧化、氧化还原失衡和炎症反应。此外，本研究还首次发现高原缺氧会诱导脂肪组织铁死亡，这是一种铁依赖的程序性细胞死亡形式。课题研究揭示，高原暴露期间脂肪组织铁水平升高不仅会影响米色脂肪分化，还可能是机体适应高原极端环境的基础，有望以脂肪组织铁稳态为靶点开发新的预防和治疗策略。