人和嚙齒動物體內(nèi)已知的脂肪細胞至少有三種。第一種是經(jīng)典的白色脂肪細胞，胞內(nèi)有一枚巨大的脂滴，其主要功能為儲能。第二種是經(jīng)典的褐色脂肪細胞，胞內(nèi)富含大量線粒體和許多小脂滴，通過燃燒脂肪產(chǎn)生熱量以維持體溫。盡管褐色脂肪細胞也被稱為“脂肪”，但這類細胞的來源與正常的白色脂肪細胞不同，而是具有一定的骨骼肌細胞來源。近十年來研究發(fā)現(xiàn)第三類脂肪細胞，稱為米色脂肪細胞，這類脂肪細胞可在一定條件下發(fā)生“褐色化”或者“白色化”，在冷刺激下，可消耗細胞內(nèi)的脂滴和葡萄糖來激活產(chǎn)熱功能，而在外界刺激結(jié)束后逐漸關閉產(chǎn)熱功能，并能像白色脂肪細胞一樣儲存脂滴。大約 15 年前有報道稱，雌性動物的白色脂肪細胞可在哺乳期間轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂蟹置谌橹δ艿娜橄俟苌掀ぜ毎@類細胞被稱為“粉色化”的脂肪細胞。但褐色脂肪細胞和米色脂肪細胞是否同樣具有轉(zhuǎn)變?yōu)槿橄偌毎哪芰Σ⒉磺宄?/p>

為證實是否存在來源于褐色脂肪細胞的乳腺細胞，中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所 Speakman 研究組使用標記脂肪細胞和乳腺細胞的轉(zhuǎn)基因小鼠進行細胞譜系示蹤實驗，觀察在非繁殖期、哺乳期和斷奶后三個時期褐色脂肪組織和腹股溝乳腺組織中的細胞類型及比例，結(jié)合 AAV 病毒標記脂肪細胞和褐色脂肪細胞移植實驗觀察褐色脂肪細胞在哺乳期的變化。結(jié)果證實，哺乳期確實存在一定比例（2.5%）的褐色脂肪細胞來源和米色脂肪細胞來源的乳腺細胞，但這些乳腺細胞只呈現(xiàn)乳腺基底的肌上皮細胞形態(tài)，并不具備分泌乳汁的功能，而是在幼崽吸奶時負責收縮乳腺導管以協(xié)助乳汁分泌到乳頭。這可能與褐色脂肪細胞的骨骼肌來源屬性有一定聯(lián)系。為驗證這一小部分細胞的生理學意義，研究團隊通過構建條件性敲除小鼠模型發(fā)現(xiàn)，清除這類褐色脂肪細胞會影響母鼠的泌乳從而導致幼崽發(fā)育遲緩。此外，轉(zhuǎn)錄組測序分析發(fā)現(xiàn)，這類來自褐色脂肪細胞的乳腺肌上皮細胞兼具脂肪細胞和肌上皮細胞的分子特征，斷奶后仍有 1% 左右的脂肪細胞具有乳腺細胞來源的分子特征和產(chǎn)熱能力，這說明乳腺細胞可在斷奶后呈現(xiàn)脂肪細胞的形態(tài)。

這一發(fā)現(xiàn)為研究脂肪細胞和乳腺細胞之間的相互關系提供了新思路，也將加深對泌乳機制、肥胖和乳腺癌發(fā)生機制的理解。研究結(jié)果發(fā)表在 Molecular Metabolism 雜志上。該研究得到了中科院先導專項、中科院 - 諾和諾德基金和“千人計劃”啟動資金的支持。