许多人在变老时注意到一个熟悉的变化：即使整体体重没有显著变化，腰围也会逐渐扩大。这种腹部脂肪的增加不仅是一个外观问题。过量的腹部脂肪与新陈代谢减慢、加速衰老、2型糖尿病、心脏病以及其他慢性健康问题有关。科学家们早已知道身体成分随着年龄的变化而变化，但脂肪为何倾向于在腹部积累仍然不清楚。现在，希望之城的研究人员发现了可能是衰老相关腹部脂肪的关键生物学驱动因素。他们的研究成果发表在《科学》杂志上，指出在衰老过程中出现的一种新类型的干细胞，这种细胞可能有助于促进新脂肪细胞的产生。这一发现最终可能导致新的策略，以减少腹部脂肪并促进更健康的衰老。“人们在衰老时常常会失去肌肉并增加体脂，即使他们的体重保持不变，” 研究的共同通讯作者、希望之城亚瑟·里格斯糖尿病与代谢研究所的分子与细胞内分泌学副教授王琼（Annabel Wang）博士说。“我们发现衰老会触发一种新型成年干细胞的出现，并增强身体大量生产新脂肪细胞的能力，特别是在腹部周围。”超越增大的脂肪细胞 研究团队与加州大学洛杉矶分校的科学家合作，进行了系列小鼠实验，随后得到了人细胞研究的支持。他们的研究聚焦于白色脂肪组织（WAT），这是身体主要的脂肪储存组织。白色脂肪组织负责储存多余的能量，并且是导致体重增加和腹部脂肪积累的重要原因。科学家们长期以来知道，现有的脂肪细胞可以随着年龄的增长而变大。然而，研究人员怀疑还有另一种过程可能也在促使腰围扩大：全新脂肪细胞的形成。如果这一假设成立，那将意味着衰老的脂肪组织不仅通过增大现有细胞继续生长，还在不断添加新细胞。为了测试这一想法，团队研究了脂肪细胞前体（APCs），这种干细胞存在于脂肪组织中。这些细胞作为前体，可以成熟为完全发育的脂肪细胞。老化的干细胞生产了更多的脂肪 研究人员通过将年轻和老年小鼠的APCs移植到一组年轻小鼠中，得到了惊人的结果。从老年动物获取的APCs产生了大量的新脂肪细胞。而另一种实验则得到了截然不同的结果。当将年轻小鼠的APCs移植到老年小鼠体内时，它们产生的新脂肪细胞相对较少。这表明，老年APCs本身具有激进生产脂肪的能力，而不取决于接受它们的动物的年龄。为了理解在分子层面上发生了什么，研究人员使用单细胞RNA测序，这是一种允许科学家检查个别细胞基因活动的技术。分析显示，年轻小鼠的APCs相对活跃，但在中年小鼠中，这些细胞变得极为活跃，并开始产生大量的新脂肪细胞。“虽然大多数成年干细胞的生长能力随着年龄的增长而减弱，但APCs的情况恰恰相反——衰老解锁了这些细胞演变和扩张的能力，” 希望之城分子与细胞内分泌学系主任、基因调控与药物发现研究的鲁思·B·兰曼和罗伯特·K·兰曼教授阿道夫·加西亚-奥卡纳（Adolfo Garcia-Ocana）博士说。“这是我们腹部随着年龄扩大，正是由于APCs高产新脂肪细胞的第一次证据。” 发现了一种与年龄相关的新干细胞 科学家们发现，衰老不仅仅是激活APCs。当小鼠达到中年时，一些APCs转变为一种新识别的干细胞群体，称为承诺前脂肪细胞（CP-As）。这些细胞专门在衰老过程中出现，并且在产生新脂肪细胞方面尤其有效。它们的出现可能有助于解释为什么老年小鼠在衰老过程中增加了更多的脂肪。接着，研究人员搜索控制这一过程的生物信号。他们识别出一个重要的信号通路，称为白血病抑制因子受体（LIFR）。信号通路是允许细胞接收指令并协调其行为的通信系统。在这种情况下，LIFR在帮助CP-A细胞繁殖和发育为脂肪细胞方面起着主要作用。“我们发现身体的造脂过程是由LIFR驱动的。虽然年轻小鼠不需要这个信号来制造脂肪，但老年小鼠是需要的，” 王解释说。“我们的研究表明，LIFR在触发CP-As生成新脂肪细胞以及在老年小鼠中扩展腹部脂肪方面发挥着至关重要的作用。” 在人类中发现类似的脂肪生成细胞。