SOSTDC1:CD4+ T 细胞中的关键因子,为肥胖及胰岛素抵抗治疗开辟新方向

《Cell Reports》:SOSTDC1 downregulation in CD4+ T cells confers protection against obesity-induced insulin resistance

【字体: 时间:2025年04月02日 来源:Cell Reports 7.5

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  推荐阅读!本文聚焦肥胖与胰岛素抵抗难题,发现 CD4+ T 细胞分泌的硬化蛋白域包含蛋白 1(SOSTDC1)显著影响疾病进程。SOSTDC1 通过 LRP5/6-β-catenin 通路调控脂肪代谢,T 细胞受体(TCR)信号可增强其分泌。抑制 SOSTDC1 或成代谢疾病新疗法。

  ### 研究背景
全球肥胖率上升引发诸多健康问题,肥胖与胰岛素抵抗的机制尚未完全明晰。脂肪组织中的免疫细胞在肥胖相关炎症和胰岛素抵抗中起关键作用,T 细胞是其中重要部分,不同 T 细胞亚群对代谢稳态影响各异,但 T 细胞中由非免疫细胞因子介导的功能仍不明确。硬化蛋白域包含蛋白 1(SOSTDC1)在多种组织中表达,参与调控多种生理病理过程,在 T 细胞中的功能,尤其是在脂肪组织微环境中的作用尚不清晰。

研究结果


  1. SOSTDC1 水平在 2 型糖尿病(T2D)患者中显著升高:通过对人体受试者的研究发现,T2D 患者血清中 SOSTDC1 水平大幅上升,且与空腹糖化血红蛋白(HbA1c)和血糖水平呈正相关。在肥胖诱导的胰岛素抵抗小鼠模型中,也观察到 SOSTDC1 血清水平显著增加。进一步研究表明,CD3+ T 细胞是脂肪组织淋巴细胞中 SOSTDC1 的主要来源,且高脂肪饮食(HFD)会特异性上调 CD4+ T 细胞中 SOSTDC1 的表达。
  2. T 细胞中 SOSTDC1 的特异性缺失可预防饮食诱导的肥胖:研究人员培育了 T 细胞选择性缺失 SOSTDC1 的小鼠(Cd4-Cre; Sostdc1f/f,CKO)。结果显示,CKO 小鼠在正常饮食下,能抵抗年龄诱导的脂肪组织脂质积累和胰岛素敏感性受损;在 HFD 喂养 16 周后,体重增加和肥胖程度显著降低,脂肪细胞变小,甘油三酯(TG)水平下降,同时还改善了肝脏脂肪变性,提高了能量消耗和胰岛素敏感性。
  3. T 细胞中 SOSTDC1 的特异性缺失不影响肥胖诱导的脂肪炎症:通过细胞 adoptive transfer 实验发现,CD4+ T 细胞是肥胖和胰岛素抵抗中 SOSTDC1 的主要来源。对 CKO 小鼠脂肪组织免疫成分分析表明,其巨噬细胞浸润和炎症水平与对照组相当,T 细胞及其亚群比例也无显著变化,说明 SOSTDC1 基因缺失不会引起脂肪细胞炎症的明显改变。
  4. SOSTDC1 通过 LRP5/6-β-catenin 轴调控脂肪细胞脂质积累:对 HFD 喂养的 CKO 小鼠和对照小鼠脂肪组织进行 RNA 测序(RNA-seq)分析,发现 SOSTDC1 缺失影响脂质代谢相关信号通路。在体外实验中,用 SOSTDC1 处理原代白色脂肪细胞,会导致 TG 水平和脂肪生成相关基因表达增加,同时降低磷酸化激素敏感性脂肪酶(HSL)和胰岛素信号敏感性。进一步研究表明,SOSTDC1 通过 LRP5/6-β-catenin 轴促进脂肪细胞 TG 积累,而非通过骨形态发生蛋白(BMP)信号通路。
  5. TCR 激活导致 T 细胞中 SOSTDC1 表达上调:鉴于 TCR 信号通路对细胞因子分泌和 T 细胞增殖的重要影响,以及 HFD 会增强 CD4 T 细胞中 TCR 激活,研究人员发现 HFD 喂养的小鼠中,CD44+CD4+ T 细胞浸润增加,CD4+ T 细胞中 AKT 磷酸化水平升高。体外实验表明,用抗 CD3/CD28 刺激 CD4+ T 细胞,会使 SOSTDC1 表达上调,而抑制 TCR 活性可阻止这一现象,说明 TCR 激活在诱导 CD4 T 细胞中 SOSTDC1 表达中起关键作用。

研究讨论


本研究揭示了 T 细胞分泌 SOSTDC1 在肥胖和胰岛素抵抗发展中的新机制。SOSTDC1 通过 LRP5/6-β-catenin 通路影响脂肪细胞脂质代谢和胰岛素敏感性,TCR 激活可增强 CD4+ T 细胞中 SOSTDC1 的分泌。然而,本研究也存在局限性,如未检测 T 细胞中 Sostdc1 基因缺失对脂肪组织中调节性滤泡 T 细胞的影响,以及 SOSTDC1 在脂肪组织中的旁分泌功能。未来研究可进一步探索 SOSTDC1 对其他代谢活跃组织的影响,以及其在免疫细胞间的调节作用。总体而言,靶向 T 细胞来源的 SOSTDC1 有望成为治疗肥胖及相关代谢疾病的潜在策略。

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