深圳子科生物報(bào)道：人類嬰兒和小型哺乳動(dòng)物體內(nèi)富含的棕色脂肪組織（BAT）近年來(lái)已在成人體內(nèi)發(fā)現(xiàn)，但具體的作用尚不清楚。

但這種脂肪在產(chǎn)生體熱和燃燒儲(chǔ)存能量方面發(fā)揮著不可或缺的作用，而且其存在與較低的體重和改善的血糖水平有關(guān)，使其成為糖尿病，肥胖和其他代謝疾病潛在治療的研究目標(biāo)。

來(lái)自復(fù)旦大學(xué)生科院，加州大學(xué)洛杉磯分校，以及哈佛醫(yī)學(xué)院的研究人員第一次發(fā)現(xiàn)棕色脂肪可以調(diào)控骨骼肌功能。這篇題為“Brown Adipose Tissue Controls Skeletal Muscle Function via the Secretion of Myostatin（棕色脂肪組織通過(guò)分泌肌肉生長(zhǎng)抑制素調(diào)控骨骼肌功能）”的文章揭示了棕色脂肪與骨骼肌之間全新的交互作用和分子關(guān)聯(lián)，為闡明復(fù)雜代謝網(wǎng)絡(luò)的奠定了基礎(chǔ)。

這一研究成果公布在8月2日Cell Metabolism雜志上。文章的通訊作者為復(fù)旦大學(xué)生科院劉鐵民教授，加州大學(xué)洛杉磯分校孔星星教授（同為第一作者），以及哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院Evan Rosen教授。

骨骼肌和棕色脂肪組織（BAT）是人體利用產(chǎn)熱維持體溫和能量平衡的兩大重要器官，二者具有共同的祖細(xì)胞。運(yùn)動(dòng)可誘導(dǎo)多種肌肉因子表達(dá)，通過(guò)旁分泌/內(nèi)分泌作用于棕色脂肪組織促進(jìn)其褐變。相反，棕色脂肪能否調(diào)控骨骼肌的功能尚未可知。

十年前，這一研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄因子IRF4對(duì)于脂肪組織功能至關(guān)重要，并在2014年進(jìn)一步確定IRF4是棕色脂肪中能量燃燒和產(chǎn)熱的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，也是BAT線粒體生物合成和產(chǎn)熱的關(guān)鍵因子。將BAT中的IRF4敲除（BATI4KO）會(huì)降低產(chǎn)熱基因的表達(dá)和能量消耗，小鼠變的肥胖和不耐受低溫。

而且BATI4KO小鼠的運(yùn)動(dòng)能力較對(duì)照組明顯下降，鏡下可見(jiàn)股外側(cè)肌出現(xiàn)組織學(xué)及超微結(jié)構(gòu)的病理改變，這種異常表現(xiàn)驅(qū)動(dòng)了課題組對(duì)其機(jī)制的繼續(xù)探索，也增加了探求BAT如何影響骨骼肌的興趣和動(dòng)力。

BAT通過(guò)分泌MSTN誘發(fā)骨骼肌病變、抑制運(yùn)動(dòng)功能

在此基礎(chǔ)上，研究人員提取小鼠股外側(cè)肌線粒體做進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)功能受損的BATI4KO小鼠其線粒體功能、核糖體蛋白合成和肌肉mTOR信號(hào)傳導(dǎo)均受抑制。RNA-seq表明棕色脂肪中IRF4的缺失會(huì)促進(jìn)其肌源性基因特征性表達(dá)，其中包括分泌因子肌肉生長(zhǎng)抑制素（肌抑素是一種明確的肌肉功能抑制劑）。分離小鼠BAT與C2C12體外共培養(yǎng)得到與體內(nèi)試驗(yàn)一致的結(jié)果。將中和性抗體或可溶性ActRIIB受體注入BATI4KO小鼠可降低肌抑素活性并使其運(yùn)動(dòng)能力恢復(fù)正常。而IRF4在BAT中的過(guò)度表達(dá)（BATI4OE）則降低了血清中的肌抑素水平，增加了肌肉的線粒體功能和運(yùn)動(dòng)能力。

為使研究結(jié)果置于生理背景下，研究人員將野生型小鼠飼養(yǎng)溫度提高至30℃，該條件大大降低了IRF4的表達(dá)，這種熱中性飼養(yǎng)引起的異常表型與BATI4KO基本一致，表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)能力降低、血清肌抑素增加；而上述兩種異常改變都可通過(guò)手術(shù)切除BAT糾正。

由此研究人員指出，熱中性使BAT釋放大量的肌抑素入血，等同于敲除BAT中的IRF4。增加的肌抑素抑制IIB型肌纖維mTOR信號(hào)，從而阻遏翻譯，包括線粒體電子傳遞鏈的組成部分，造成易感肌肉的生物能量缺陷和功能性肌病。研究揭示了棕色脂肪和骨骼肌之間更為深入的、全新的互作關(guān)系，為闡明復(fù)雜代謝網(wǎng)絡(luò)的奠定了基礎(chǔ)，為更好地認(rèn)識(shí)、解決脂肪及肌肉代謝障礙疾病提供了新思路。

原文標(biāo)題：

Brown Adipose Tissue Controls Skeletal Muscle Function via the Secretion of Myostatin