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腾讯登录【CELL DISCOV】丁秋蓉/吴国豪等使用单细胞测序揭示了免疫细胞群在癌症相关脂肪消耗中的关键作用
| 导读 | 癌症相关恶病质(CAC)中的脂肪组织损失可能在功能上驱动恶病质的发展。最近，有研究团队利用单细胞转录组学，对CAC患者和非患有CAC患者的白色脂肪组织基质血管部分进行了大规模全面细胞普查。 |
2022年11月15日，中国科学院上海营养与健康研究院丁秋蓉与复旦大学附属中山医院吴国豪等人共同通讯在Cell Discovery上发表了题为“Single-cell sequencing unveils key contributions of immune cell populations in cancer-associated adipose wasting”的研究论文。该研究揭示了CAC慢性炎症和脂肪消耗的致病机制。
https://doi.org/10.1038/s41421-022-00466-3
研究背景
01
癌症相关性恶病质 （CAC） 是一种病因复杂的综合征，其特征是骨骼肌和脂肪组织明显耗竭。CAC患者常表现为食物摄入量减少，能量消耗升高，分解代谢过剩和全身炎症。CAC会影响化疗和放疗的效果，降低生活质量并增加死亡率。
近年来的研究发现表明，脂肪的减少可能在功能上驱动CAC的肌肉损失。然而，近年来脂肪组织的单细胞表征研究主要集中在超重相关代谢综合征方面，很少有针对人体脂肪组织的研究。尽管白色脂肪组织（WATs）在CAC的发生发展中具有重要的功能作用，但目前尚无针对CAC患者脂肪样本采用单细胞策略的研究。
研究概述
02
这项研究中，团队对患有和不患有CAC的患者脂肪组织的非脂肪细胞部分的细胞景观进行了大规模和无偏倚的分析。他们注意到恶病质有显著的细胞类型和储存特异性反应，尤其是恶病质发展过程中包含复杂的免疫参与。总之，细胞状态对恶病质的反应有三个主要转变：
首先，恶病质患者的脂肪干细胞和祖细胞（adipocytes and adipose stem and progenitor cells，ASPCs）有显著的动态变化，在皮下脂肪组织（SAT）和内脏脂肪组织（VAT）中发现了恶病质特异性祖细胞群，显示包括 CCL2 和CXCL2在内的趋化因子基因的表达明显增高；其次，恶病质患者VAT中的巨噬细胞具有显著的促炎特征，各种趋化因子基因如CCL2、CCL3L1、CCL3、CCL8和CCL12均上调；第三，恶病质患者的VAT中CD8 T细胞表现出明显的激活状态，溶细胞基因和IFNG表达显著升高。在CAC患者的脂肪组织中发现的这些转变一致地揭示了CAC发展过程中炎症程序的显著变化，使免疫学方面处于恶病质综合征的前端。
进一步的细胞相互作用分析显示，在CAC的情况下，免疫细胞之间的相互作用显著增强，恶病质特异性炎症性脂肪祖细胞和免疫细胞之间的相互作用广泛。分析还表明恶病质特异性炎症祖细胞群与巨噬细胞、T细胞等的高活性通讯，这可能有助于在恶病质患者中的巨噬细胞和 CD8 细胞的免疫激活。
此外，研究表明了巨噬细胞和CD8T细胞衍生的促炎细胞因子激活恶病质中的脂肪分解代谢的致病机制。在结肠腺癌诱导的小鼠CAC模型中，eWAT中的巨噬细胞耗损导致体重减轻和脂肪组织分解代谢的缓解;体外实验也显示活化的CD8 T对成熟脂肪细胞有明显的促分解作用。此外，在SVF中发现的所有细胞类型中，来自恶病质患者的活化CD8 T是脂肪组织中IFN-γ增加的主要来源，此前已发现IFN-γ能够刺激组织分解代谢过程。活化的巨噬细胞或 CD8 T 细胞是否可以靶向减弱系统性炎症和恶病质的发展，以及能够对癌症治疗的干扰最小，还需要仔细的实验评估。
研究意义
03
综上所述，这项研究介绍了人类脂肪组织的细胞景观，并揭示了恶病质患者中脂肪祖细胞和免疫细胞的细胞分布和功能分子特征的显著转变。研究人员表示，对这些变化的表征和相关实验证据是一项重要的资源，可能指导脂肪组织在CAC发展中的功能贡献的新发现，并希望有新的潜在治疗方法。（转化医学网360zhyx.com）
参考资料：
https://doi.org/10.1038/s41421-022-00466-3
注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。
https://doi.org/10.1038/s41421-022-00466-3
研究背景
01
癌症相关性恶病质 （CAC） 是一种病因复杂的综合征，其特征是骨骼肌和脂肪组织明显耗竭。CAC患者常表现为食物摄入量减少，能量消耗升高，分解代谢过剩和全身炎症。CAC会影响化疗和放疗的效果，降低生活质量并增加死亡率。
近年来的研究发现表明，脂肪的减少可能在功能上驱动CAC的肌肉损失。然而，近年来脂肪组织的单细胞表征研究主要集中在超重相关代谢综合征方面，很少有针对人体脂肪组织的研究。尽管白色脂肪组织（WATs）在CAC的发生发展中具有重要的功能作用，但目前尚无针对CAC患者脂肪样本采用单细胞策略的研究。
研究概述
02
这项研究中，团队对患有和不患有CAC的患者脂肪组织的非脂肪细胞部分的细胞景观进行了大规模和无偏倚的分析。他们注意到恶病质有显著的细胞类型和储存特异性反应，尤其是恶病质发展过程中包含复杂的免疫参与。总之，细胞状态对恶病质的反应有三个主要转变：
首先，恶病质患者的脂肪干细胞和祖细胞（adipocytes and adipose stem and progenitor cells，ASPCs）有显著的动态变化，在皮下脂肪组织（SAT）和内脏脂肪组织（VAT）中发现了恶病质特异性祖细胞群，显示包括 CCL2 和CXCL2在内的趋化因子基因的表达明显增高；其次，恶病质患者VAT中的巨噬细胞具有显著的促炎特征，各种趋化因子基因如CCL2、CCL3L1、CCL3、CCL8和CCL12均上调；第三，恶病质患者的VAT中CD8 T细胞表现出明显的激活状态，溶细胞基因和IFNG表达显著升高。在CAC患者的脂肪组织中发现的这些转变一致地揭示了CAC发展过程中炎症程序的显著变化，使免疫学方面处于恶病质综合征的前端。
进一步的细胞相互作用分析显示，在CAC的情况下，免疫细胞之间的相互作用显著增强，恶病质特异性炎症性脂肪祖细胞和免疫细胞之间的相互作用广泛。分析还表明恶病质特异性炎症祖细胞群与巨噬细胞、T细胞等的高活性通讯，这可能有助于在恶病质患者中的巨噬细胞和 CD8 细胞的免疫激活。
此外，研究表明了巨噬细胞和CD8T细胞衍生的促炎细胞因子激活恶病质中的脂肪分解代谢的致病机制。在结肠腺癌诱导的小鼠CAC模型中，eWAT中的巨噬细胞耗损导致体重减轻和脂肪组织分解代谢的缓解;体外实验也显示活化的CD8 T对成熟脂肪细胞有明显的促分解作用。此外，在SVF中发现的所有细胞类型中，来自恶病质患者的活化CD8 T是脂肪组织中IFN-γ增加的主要来源，此前已发现IFN-γ能够刺激组织分解代谢过程。活化的巨噬细胞或 CD8 T 细胞是否可以靶向减弱系统性炎症和恶病质的发展，以及能够对癌症治疗的干扰最小，还需要仔细的实验评估。
研究意义
03
综上所述，这项研究介绍了人类脂肪组织的细胞景观，并揭示了恶病质患者中脂肪祖细胞和免疫细胞的细胞分布和功能分子特征的显著转变。研究人员表示，对这些变化的表征和相关实验证据是一项重要的资源，可能指导脂肪组织在CAC发展中的功能贡献的新发现，并希望有新的潜在治疗方法。（转化医学网360zhyx.com）
参考资料：
https://doi.org/10.1038/s41421-022-00466-3
注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。
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