凌德鳳，王力儀，單體中

（浙江大學(xué)動物分子營養(yǎng)學(xué)教育部重點實驗室，浙江大學(xué)飼料科學(xué)研究所，浙江杭州 310058）

脂肪發(fā)育、沉積和代謝與動物的生長、生產(chǎn)、肉品質(zhì)及人類健康密切相關(guān)。脂肪組織主要由脂肪細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、組織細(xì)胞和間充質(zhì)干細(xì)胞等組成[1]。在哺乳動物體內(nèi)，脂肪組織按照沉積部位可以分為皮下脂肪、內(nèi)臟脂肪和肌內(nèi)脂肪；按照顏色、形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的不同可以分為白色脂肪組織、米色脂肪組織和棕色脂肪組織。一方面，脂肪沉積直接影響畜禽的肉品質(zhì)[2]；另一方面，脂肪過度沉積與肥胖、糖尿病、心血管疾病、動脈粥樣硬化等疾病密切相關(guān)[3]。因此，研究脂肪發(fā)育和沉積的調(diào)控機(jī)制具有重要意義。

一直以來，人們普遍認(rèn)為分化是一個單向過程，但也有研究發(fā)現(xiàn)成熟脂肪細(xì)胞可以在體外去分化，形成具有分裂和增殖能力的去分化脂肪（Mature Adipocyte-Derived Dedifferentiated Fat，DFAT）細(xì) 胞[4]，DFAT 細(xì)胞具有多向分化潛能，可以再分化形成脂肪細(xì)胞、骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、骨骼肌細(xì)胞、血管細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞等[5-10]。此外，Wang 等[11]研究發(fā)現(xiàn)，在妊娠末期和哺乳期，乳腺的脂肪細(xì)胞會發(fā)生脂質(zhì)丟失變成前脂肪細(xì)胞樣細(xì)胞的形態(tài)；Bi 等[12]研究發(fā)現(xiàn)，成熟脂肪細(xì)胞中高表達(dá)Notch 信號可誘導(dǎo)成熟脂肪細(xì)胞發(fā)生去分化。因此，脂肪細(xì)胞的去分化既可以發(fā)生在體外也可以發(fā)生在動物體內(nèi)。本文在闡述脂肪細(xì)胞去分化的基礎(chǔ)上，重點綜述了DFAT 細(xì)胞的分化潛能、脂肪細(xì)胞去分化的調(diào)控機(jī)制及其在豬上的相關(guān)研究進(jìn)展，為通過調(diào)控脂肪細(xì)胞去分化進(jìn)而改善動物胴體和肉品質(zhì)、提高人類健康水平提供一定的理論依據(jù)。

1 成熟脂肪細(xì)胞的形成與去分化

成熟脂肪細(xì)胞是由起源于中胚層的間充質(zhì)干細(xì)胞逐步分化形成，包括間充質(zhì)干細(xì)胞定向分化為前體脂肪細(xì)胞，前體脂肪細(xì)胞再進(jìn)一步分化為成熟脂肪細(xì)胞（圖1），其中有多種轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子和信號通路參與，如過氧化物酶體增殖物激活受體γ（Peroxisome Proliferators Activate Receptors，PPARγ）、CCAAT/增強(qiáng)子結(jié)合蛋白（CCAAT/Enhancer Binding Proteins，C/EBPs）和信號傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活蛋白1（Signal Transducer and Activator of Transcription-1，STAT1）等[13]。成熟脂肪細(xì)胞的去分化是單房圓形指環(huán)狀脂肪細(xì)胞逐漸丟失胞質(zhì)中的脂質(zhì)，變?yōu)槌衫w維細(xì)胞樣細(xì)胞形態(tài)的DFAT 細(xì)胞的過程，DFAT 細(xì)胞是具有自我更新和多向分化潛能的細(xì)胞[14-15]。目前體外和體內(nèi)脂肪細(xì)胞的去分化均已被發(fā)現(xiàn)和證實。

圖1 成熟脂肪細(xì)胞形成與去分化

1.1 體外去分化 1986 年，Sugihara 等[4]首次利用天花板培養(yǎng)法獲得具有分裂和增殖能力的去分化細(xì)胞，天花板培養(yǎng)法是一種利用脂肪細(xì)胞的漂浮性，將充滿培養(yǎng)基的培養(yǎng)瓶倒置，使其附著于培養(yǎng)瓶底部的方法。Nobusue 等[16]從綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因小鼠皮下脂肪組織中分離出沒有間質(zhì)血管細(xì)胞且高度均勻的成熟脂肪細(xì)胞，利用天花培養(yǎng)法建立了DFAT 細(xì)胞系，同時證明獲得的DFAT 細(xì)胞在體外培養(yǎng)至少22 代后仍具有增殖和分化能力。由于傳統(tǒng)的天花板培養(yǎng)法需要消耗大量的試劑和細(xì)胞，宋子儀等[17]用普通培養(yǎng)皿加細(xì)胞載玻片的組合方式，使成熟脂肪細(xì)胞發(fā)生去分化，體外培養(yǎng)至第14 天基本都去分化為不含脂滴的成纖維細(xì)胞樣細(xì)胞，并證明成熟脂肪細(xì)胞去分化是脂質(zhì)分解和脂質(zhì)形成相互平衡的結(jié)果。此外，Jumabay 等[18]開發(fā)了一種與天花板培養(yǎng)法不同的方法，即將分離的脂肪細(xì)胞置于培養(yǎng)基中懸浮培養(yǎng)24 h，接著將上清液接種到載有70 μm 過濾器的培養(yǎng)板中培養(yǎng)5 d，去分化的脂肪細(xì)胞通過過濾器黏附在培養(yǎng)板底部，而未去分化的脂肪細(xì)胞則被去除。

體外研究證實了DFAT 細(xì)胞不能表達(dá)與成熟脂肪細(xì)胞相關(guān)的標(biāo)志物，如脂聯(lián)素（Adiponectin，ADPN）、脂肪酸結(jié)合蛋白（Fatty Acid Binding Protein，F(xiàn)ABP4）、脂蛋白脂酶（Lipoprotein Lipase，LPL）和PPARγ[19]，卻能表達(dá)與干細(xì)胞相關(guān)的標(biāo)志物，如Oct4、Sox2、c-Myc和NANOG[20]，這些結(jié)果表明DFAT 細(xì)胞具有干細(xì)胞特性。同時，有研究表明DFAT 細(xì)胞在不同的誘導(dǎo)介質(zhì)中具有不同的分化潛能，DFAT 細(xì)胞與心肌細(xì)胞共培養(yǎng)時能夠表達(dá)心臟標(biāo)志物，表明DFAT 細(xì)胞有向心肌細(xì)胞分化的潛力[21]。DFAT 細(xì)胞在成骨誘導(dǎo)培養(yǎng)基中培養(yǎng)21 d 后可以表達(dá)成骨分化標(biāo)志物Runt 相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子2（Runt-Related Transcription Factor 2，Runx2），表明DFAT 細(xì)胞有向骨細(xì)胞分化的潛力[19]。

1.2 體內(nèi)去分化 近年來，許多研究發(fā)現(xiàn)，在泌乳過程中脂肪細(xì)胞和乳腺上皮細(xì)胞的形態(tài)發(fā)生變化，乳腺導(dǎo)管上皮細(xì)胞擴(kuò)張形成腺泡結(jié)構(gòu)時，脂肪細(xì)胞丟失脂滴并去分化為成纖維細(xì)胞樣細(xì)胞[11,22-23]。Morroni 等[24]研究發(fā)現(xiàn)，在嚙齒類動物乳腺退化期，脂肪細(xì)胞是擴(kuò)展形成乳腺的主體。因此，乳腺是研究脂肪細(xì)胞在體內(nèi)生理狀態(tài)下動態(tài)變化和脂肪細(xì)胞去分化的良好模型。Liao 等[25]將組織擴(kuò)張器置于大鼠腹股溝脂肪組織下，通過注水使其逐漸擴(kuò)張，在不同的時間點收集腹股溝脂肪組織，并進(jìn)行形態(tài)學(xué)、組織學(xué)、細(xì)胞學(xué)和基因表達(dá)分析，結(jié)果顯示擴(kuò)大后的脂肪組織中的脂滴逐漸消失，變成成纖維細(xì)胞樣細(xì)胞，且PPARγ、ADPN 和C/EBPα的表達(dá)量不斷下降，提示成熟脂肪細(xì)胞發(fā)生去分化。另外，在病理條件下，成熟脂肪細(xì)胞也會發(fā)生去分化，如通過對小鼠模型進(jìn)行譜系示蹤發(fā)現(xiàn)，在皮膚纖維化、創(chuàng)傷愈合和乳腺癌變等條件下[26-28]，脂肪細(xì)胞能夠發(fā)生去分化。

體內(nèi)研究證實了DFAT 細(xì)胞不能表達(dá)與成熟脂肪細(xì)胞相關(guān)的標(biāo)志物，如FABP4、脂肪酸合酶（Fatty Acid Synthase，F(xiàn)ASN）、葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)酶-4（Glucose Transport Proteins 4，GLUT4）、瘦素（Leptin）和LPL[29]，卻能表達(dá)與前體脂肪細(xì)胞相關(guān)的標(biāo)志物，如血小板源性生長因子受體α多肽（Platelet—Derived Growth Factor Receptor Alpha，PDGFRA），血小板源性生長因子受體β多肽（Platelet—Derived Growth Factor Receptor Alpha，PDGFRB）、淋巴細(xì)胞抗原6 重復(fù)位點蛋白6A 抗體（Lymphocyte Antigen 6 Complex，locus A Ly6a）、Cd34和整合素β1（Fibronectin Receptor Beta Subunit，Itgb1）[11]。有研究表明，DFAT 細(xì)胞在不同的誘導(dǎo)介質(zhì)中具有不同的分化潛能，在大鼠急性心肌梗死模型中，移植的DFAT 細(xì)胞在梗死心肌中有效累積，并在移植8 周后表達(dá)橫紋肌肌動蛋白[21]。在大鼠椎間盤退變模型中，移植的DFAT 細(xì)胞促進(jìn)了椎間盤再生，提高了椎間盤高度，提示DFAT 細(xì)胞移植可能是治療椎間盤退變的可行方法。

2 DFAT 細(xì)胞的分化潛能

目前，關(guān)于動物脂肪沉積的研究較為廣泛，但沒有關(guān)注如何合理利用成熟脂肪細(xì)胞的去分化能力靶向調(diào)控特定組織的脂肪沉積，如皮下脂肪和肌內(nèi)脂肪；此外，DFAT 細(xì)胞的多向分化潛能也可以應(yīng)用于臨床研究。因此，從肉類科學(xué)和機(jī)體健康的角度出發(fā)，深入了解DFAT 的多向分化潛能具有重要意義。DFAT 細(xì)胞可分化脂肪細(xì)胞、肌肉細(xì)胞、骨細(xì)胞和軟骨細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞以及成神經(jīng)細(xì)胞等多種細(xì)胞（圖2）。

圖2 DFAT 細(xì)胞再分化

2.1 成脂分化 許多研究證實，DFAT 細(xì)胞可以重新分化為前體脂肪細(xì)胞[16,30-31]。Takahashi 等[14]證明小鼠DFAT 細(xì)胞無需特殊處理即可成脂分化，而人類DFAT細(xì)胞則需要誘導(dǎo)成脂。Sun 等[32]從豬背長肌中分離純化得到成熟脂肪細(xì)胞，經(jīng)天花板培養(yǎng)為DFAT 細(xì)胞后，在體外成脂誘導(dǎo)條件下，細(xì)胞質(zhì)中脂質(zhì)堆積且PPARγ、C/EBPα、LPL和ADPN等基因的表達(dá)模式與脂肪前體細(xì)胞誘導(dǎo)成脂相似，說明DFAT 細(xì)胞可以再分化為成熟脂肪細(xì)胞。此外，DFAT 細(xì)胞已被證明具有體內(nèi)成脂能力，Nobusue 等[16]將DFAT 細(xì)胞和3T3-L1 細(xì) 胞直接注射到小鼠胸骨皮下，發(fā)現(xiàn)注射DFAT 細(xì)胞的小鼠2 周后無需誘導(dǎo)即可生成脂肪墊，而注射3T3-L1 細(xì)胞的小鼠并未生成新的脂肪墊。Chen 等[33]研究發(fā)現(xiàn)，肌內(nèi)脂肪來源的DFAT 細(xì)胞的PPARγ和C/EBPα的mRNA 相對表達(dá)水平高于內(nèi)臟脂肪來源的DFAT 細(xì)胞，說明肌內(nèi)脂肪來源的DFAT 細(xì)胞的成脂能力強(qiáng)于內(nèi)臟脂肪來源的DFAT 細(xì)胞。

2.2 成肌分化 DFAT 細(xì)胞可以分化為骨骼肌細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞和心肌細(xì)胞。有研究表明，DFAT 細(xì)胞在體外成肌誘導(dǎo)過程中，骨骼肌細(xì)胞的標(biāo)志基因生肌決定因子（Myogenic Determination Gene，MyoD）和肌細(xì)胞生成素（myogenin，myoG）的表達(dá)量顯著升高，隨后細(xì)胞融合，形成表達(dá)肌球蛋白重鏈的多核細(xì)胞[34]。這些結(jié)果表明，從成熟脂肪細(xì)胞中分離純化的DFAT 細(xì)胞可以在體外再分化為骨骼肌細(xì)胞。Pastor 等[35]將DFAT細(xì)胞移植到尿道括約肌擴(kuò)張的大鼠模型中，發(fā)現(xiàn)對照組大鼠尿道平滑肌和外橫紋肌層萎縮，而DFAT 細(xì)胞移植組大鼠平滑肌和橫紋肌數(shù)量增加，說明DFAT 細(xì)胞有助于尿道平滑肌的恢復(fù)。此外，也有研究表明，10%～15%的DFAT 細(xì)胞能夠在體外自發(fā)分化為心肌細(xì)胞，而且將DFAT 細(xì)胞注入缺血大鼠心臟中可誘導(dǎo)新生血管形成并促進(jìn)心臟組織的康復(fù)[21,36]。

2.3 成骨和成軟骨分化 DFAT 細(xì)胞是高度均勻同質(zhì)的細(xì)胞系，在骨重建的臨床應(yīng)用上具有重大潛力。有研究表明，將DFAT 細(xì)胞接種到鈦纖維網(wǎng)中，在成骨培養(yǎng)基中培養(yǎng)14 d，成骨細(xì)胞分化的終末期標(biāo)志物骨鈣素（Osteocalcin，OCN）和鈣沉積顯著升高，說明DFAT 細(xì)胞已分化為成骨細(xì)胞[37]。Okita 等[7]用全反式視黃酸處理DFAT 細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)成骨相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子Runx2、osterix 以及骨特異性堿性磷酸酶（Bone-Specific Alkaline Phosphatase，BAP）、骨橋素（Osteopontin，OPN）、OCN 等mRNA 相對表達(dá)量顯著升高，而且，將全反式視黃酸處理過的DFAT 細(xì)胞通過擴(kuò)散盒法移植到小鼠體內(nèi)，可以觀察到這些細(xì)胞在無宿主細(xì)胞參與的情況下可以形成異位骨樣組織。Kishimoto 等[38]比較人DFAT 細(xì)胞和頰脂墊脂肪干細(xì)胞（Adipose-Derived Stem Cells，ASCs）的成骨分化能力發(fā)現(xiàn)，DFAT 細(xì)胞的BAP 含量和鈣沉積量均高于ASCs，說明DFAT 細(xì)胞的成骨分化能力強(qiáng)于ASCs。有研究表明，將人DFAT細(xì)胞接種到成軟骨誘導(dǎo)培養(yǎng)基后，軟骨細(xì)胞標(biāo)志物II 型膠原免疫染色呈陽性，阿爾辛藍(lán)染色也呈陽性，提示有軟骨性蛋白多糖的聚集，同時，軟骨細(xì)胞早期分化標(biāo)志基因SOX9 和成熟軟骨細(xì)胞標(biāo)志基因蛋白多糖和蛋白聚糖的mRNA 相對表達(dá)量也顯著升高，這些結(jié)果說明人DFAT 細(xì)胞可以再分化為軟骨分化[5]。此外，Okita 等[7]將DFAT 細(xì)胞接種到含有鍶的成骨分化培養(yǎng)基中，14 d后發(fā)現(xiàn)成軟骨標(biāo)志基因I 型膠原α1 鏈基因的mRNA 相對表達(dá)量顯著升高，說明鍶可以促進(jìn)DFAT 細(xì)胞的成軟骨分化。

2.4 成血管分化 在血管生成過程中，由內(nèi)皮細(xì)胞形成的新血管腔募集周細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞，為血管提供一個理化環(huán)境的支持。Jumabay 等[39]觀察到，在成熟脂肪細(xì)胞去分化過程中，造血細(xì)胞相關(guān)的細(xì)胞表面抗原CD10、CD24、CD40 和髓系細(xì)胞相關(guān)的細(xì)胞表面抗原CD13、CD44、CD86 表達(dá)增加，且在基質(zhì)凝膠中培養(yǎng)的DFAT 細(xì)胞可以形成穩(wěn)定的管狀結(jié)構(gòu)，并且檢測到內(nèi)皮標(biāo)志物CD31 和血管內(nèi)皮鈣黏蛋白，提示DFAT 細(xì)胞可以重新分化為內(nèi)皮細(xì)胞。在后肢缺血小鼠模型研究中，研究人員將DFAT 細(xì)胞注射到缺血性肌肉組織中，與對照組相比，DFAT 細(xì)胞移植小鼠血流量比值顯著升高、成熟血管密度顯著增加，說明DFAT 細(xì)胞在后肢缺血模型中可以促進(jìn)新生血管生成和成熟；在低氧以及與血管內(nèi)皮細(xì)胞共培養(yǎng)條件下發(fā)現(xiàn)，DFAT 細(xì)胞可以分泌血管生成因子，進(jìn)一步通過免疫熒光染色發(fā)現(xiàn)DFAT 細(xì)胞可以再分化為周細(xì)胞[40]。

2.5 成神經(jīng)分化 與ASCs 一樣，DFAT 細(xì)胞也具有成神經(jīng)的潛力，可以表達(dá)腦源性和膠質(zhì)細(xì)胞系源性神經(jīng)營養(yǎng)因子[15]。有研究表明，DFAT 細(xì)胞可以表達(dá)巢蛋白、β3-微管蛋白和膠質(zhì)纖維酸性蛋白等神經(jīng)標(biāo)志物，將DFAT 細(xì)胞注射到脊髓損傷誘導(dǎo)的運(yùn)動障礙的大鼠模型體內(nèi)，可促進(jìn)其運(yùn)動功能恢復(fù)，而且在注射部位檢測到表達(dá)β3-微管蛋白的移植細(xì)胞，同時，這些細(xì)胞也可以表達(dá)腦源性和膠質(zhì)細(xì)胞系源性神經(jīng)營養(yǎng)因子[41]。因此，推測DFAT 細(xì)胞可以再分化為神經(jīng)細(xì)胞。

3 脂肪細(xì)胞去分化的調(diào)控機(jī)制

目前，關(guān)于脂肪細(xì)胞去分化已有相關(guān)研究報道，但對其去分化機(jī)制還知之甚少。一般來說，脂肪生成所需的關(guān)鍵基因和通路對脂肪細(xì)胞去分化也起到關(guān)鍵作用。研究表明，PPARγ是脂肪生成的主要調(diào)節(jié)因子[42]，TGF-β[43]、Wnt[44]和Notch[45]信號通路主要起到抑制脂肪生成的作用，這些因子和通路也與脂肪細(xì)胞去分化密切相關(guān)（圖3）。

圖3 脂肪細(xì)胞去分化的調(diào)控機(jī)制

3.1 PPARγ作為脂肪生成的主要調(diào)節(jié)因子，PPARγ在脂肪細(xì)胞的去分化過程中發(fā)揮重要作用。脂肪肉瘤是軟組織惡行腫瘤中最常見的一種，在50 多種間充質(zhì)來源的惡性腫瘤中，其發(fā)病率約為20%[46]。Tontonoz 等[47]研究發(fā)現(xiàn)，PPARγ和類維生素A 受體的特異性配體可以刺激去分化脂肪肉瘤細(xì)胞再分化，是治療脂肪肉瘤的有效藥物。有研究表明，在Notch 信號驅(qū)動的脂肪肉瘤小鼠模型中，基因表達(dá)譜顯示PPARγ通路相關(guān)的基因及其配體被抑制，通路分析進(jìn)一步揭示了PPARγ相關(guān)通路被抑制，表明PPARγ信號的缺乏是Notch 驅(qū)動脂肪肉瘤發(fā)生的主要原因，而且PPARγ激動劑羅格列酮可以有效阻止脂肪肉瘤的發(fā)生[12]。近年來，越來越多的臨床實驗利用PPARγ激動劑治療由于缺乏PPARγ引起的癌癥[48-50]。

3.2 轉(zhuǎn)化生長因子-β（Transforming Growth Factor-β，TGF-β） TGF-β也被證明能夠直接調(diào)控脂肪細(xì)胞的去分化過程。有研究表明，TGF-β1 在人成熟脂肪細(xì)胞去分化過程中表達(dá)量顯著升高，而且TGF-β1 的激活可顯著促進(jìn)脂肪細(xì)胞去分化[51]。在博來霉素誘導(dǎo)的小鼠真皮纖維化模型中，用TGF-β1 處理真皮層脂肪細(xì)胞24 h后，發(fā)現(xiàn)脂肪細(xì)胞特異性標(biāo)志物圍脂滴蛋白（Perilipin）和成肌纖維細(xì)胞標(biāo)志物α-平滑肌肌動蛋白（α-Smooth Muscle Actin，α-SMA）存在共表達(dá)現(xiàn)象；DNA 芯片結(jié)果顯示，TGF-β1 誘導(dǎo)真皮層脂肪細(xì)胞纖維化過程中，與纖維生成相關(guān)的基因表達(dá)上調(diào)，而與脂肪生成相關(guān)的基因表達(dá)下調(diào)，其中Wnt5a和分泌型卷曲相關(guān)蛋白2（Secreted Frizzled Related Protein 2，F(xiàn)RP2）的基因表達(dá)增加，表明TGF-β1 也可以通過影響其他途徑來調(diào)控去分化[26]。

3.3 Wnt Wnt 信號通路也被證明與去分化有關(guān)，這與它抑制脂肪生成的作用一致。脂肪組織中的許多種細(xì)胞都可以分泌經(jīng)典的Wnt 信號配體[52]，其中Wnt3a 配體已被確定為3T3-L1 脂肪細(xì)胞去分化的增強(qiáng)劑[53]，可以上調(diào)脂肪細(xì)胞中幾種典型的未分化標(biāo)志物，包括前脂肪因子-1（Preadipocyte factor-1，Pref-1）、Wnt10b和GATA2[52]。在高滲環(huán)境誘導(dǎo)的脂肪細(xì)胞去分化模型中，10 d 后觀察到多數(shù)脂肪細(xì)胞脂滴消失，剩余脂肪細(xì)胞的數(shù)量和大小減少，同時，經(jīng)典Wnt 信號通路相關(guān)基因Wnt7a、FZD5和SOX2顯著升高[54]。用Wnt 配體分泌抑制劑IWP2 處理高滲環(huán)境下的小鼠脂肪細(xì)胞發(fā)現(xiàn)其去分化率顯著降低，當(dāng)通過添加外源性Wnt3a 配體挽救經(jīng)典Wnt/β-catenin 信號通路時，高滲誘導(dǎo)的去分化得以恢復(fù)；等張性條件下，在無IWP2 的情況下，用外源性Wnt3a 配體處理脂肪細(xì)胞時，Wnt/β-catenin 信號通路增強(qiáng)，小鼠脂肪細(xì)胞去分化比例增加[54]。用3T3-L1 脂肪細(xì)胞和胰腺癌細(xì)胞在體外進(jìn)行細(xì)胞遷移侵襲實驗，觀察到成纖維細(xì)胞樣細(xì)胞的出現(xiàn)，同時發(fā)現(xiàn)成熟脂肪細(xì)胞典型的標(biāo)志基因Leptin、ADPN、GLUT4、HSL和PPARγ的mRNA 相對表達(dá)量顯著下降，成纖維細(xì)胞標(biāo)志基因α-SMA 和脂肪生成負(fù)調(diào)控因子基質(zhì)金屬蛋白酶-11（Matrix Metalloproteinase-11，MMP-11）的mRNA 相對表達(dá)量顯著升高，而且共培養(yǎng)的胰腺癌細(xì)胞中Wnt5a基因和蛋白在共培養(yǎng)早期表達(dá)增加[53]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，胰腺癌細(xì)胞釋放的Wnt5a 靶向作用于3T3-L1 脂肪細(xì)胞的Wnt 信號通路，激活c-Jun 和活化蛋白-1（Activator protein-1，AP1）信號；在共培養(yǎng)體系中加入Wnt5a 受體競爭性抑制劑分泌型卷曲相關(guān)蛋白5（Secreted Frizzled Related Protein 5，SFRP5），可阻斷3T3-L1 細(xì)胞下游Wnt 信號，并阻止其去分化[53]。

3.4 Notch 另一個驅(qū)動去分化的信號通路是Notch 信號通路。早期的研究報道了Notch 及其配體和受體在脂肪細(xì)胞分化過程中作用并不一致，在體外環(huán)境下，Notch信號通路的激活可以抑制或促進(jìn)脂肪生成[45,55-56]。Bi等[12]報道了脂肪細(xì)胞特異性激活Notch 信號（Ad/NICD）的小鼠在組織學(xué)形態(tài)、解剖定位和基因表達(dá)特征上與人去分化脂肪肉瘤相似，表現(xiàn)為腫瘤細(xì)胞中混雜有含脂滴的細(xì)胞，在腫瘤周圍的纖維血管間質(zhì)發(fā)現(xiàn)了脂肪細(xì)胞，說明Notch 信號的激活可以促進(jìn)成熟脂肪細(xì)胞去分化；RT-PCR 結(jié)果顯示，Ad/NICD 小鼠體內(nèi)Notch信號通路相關(guān)基因Hes1、Heyl和Hey1的表達(dá)量顯著升高，用γ-分泌酶抑制劑DAPT 抑制脂肪肉瘤細(xì)胞中Notch 信號的表達(dá)后，發(fā)現(xiàn)Notch 信號的靶基因Hes1的表達(dá)量顯著下降，且能抑制脂肪肉瘤細(xì)胞的增殖[12]，提示Notch信號的表達(dá)可以正向調(diào)控成熟脂肪細(xì)胞去分化。

4 豬脂肪細(xì)胞去分化的研究進(jìn)展

在豬上，關(guān)于脂肪細(xì)胞去分化的研究主要集中在皮下和肌內(nèi)脂肪細(xì)胞去分化及其DFAT 細(xì)胞的再分化成脂等相關(guān)研究。

4.1 皮下脂肪細(xì)胞 皮下脂肪組織是研究豬脂肪細(xì)胞去分化最常用的脂肪組織。高霞等[57]采集1 月齡仔豬的背部皮下脂肪組織，經(jīng)天花板培養(yǎng)法進(jìn)行去分化，培養(yǎng)至12 d 時，細(xì)胞質(zhì)和培養(yǎng)基內(nèi)幾乎看不到脂滴，細(xì)胞完成去分化，接著進(jìn)行成脂再分化發(fā)現(xiàn)，PPARγ的表達(dá)量在誘導(dǎo)早期較低，隨后逐漸上升，說明豬DFAT 細(xì)胞具有類間充質(zhì)干細(xì)胞的特性，且具有很強(qiáng)的成脂再分化潛能。Peng 等[19]采集5 日齡長白豬皮下脂肪細(xì)胞進(jìn)行去分化，在去分化過程中，具有單個大脂滴的圓形成熟脂肪細(xì)胞逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槌衫w維細(xì)胞樣細(xì)胞，且成脂標(biāo)志物PPARγ、FABP4、LPL和ADPN的表達(dá)量顯著上升，流式細(xì)胞分析結(jié)果顯示豬DFAT 細(xì)胞與間充質(zhì)干細(xì)胞具有相似的細(xì)胞表面抗原，如CD44、CD29 和CD90 等。Matsumoto 等[5]從成年公豬背部分離皮下脂肪細(xì)胞進(jìn)行天花板培養(yǎng)，經(jīng)流式細(xì)胞分析后發(fā)現(xiàn)，與脂肪源性干細(xì)胞或基質(zhì)細(xì)胞相比，DFAT 細(xì)胞具有高度同質(zhì)的細(xì)胞群；PCR 結(jié)果顯示成熟脂肪細(xì)胞相關(guān)的標(biāo)志基因的表達(dá)量顯著下降，而間充質(zhì)干細(xì)胞相關(guān)的標(biāo)志基因（如RUNX2和SOX9）的表達(dá)量顯著升高，提示豬DFAT 細(xì)胞具有多向分化潛能。

4.2 肌內(nèi)脂肪細(xì)胞 肌內(nèi)脂肪沉積是影響豬肉品質(zhì)的主要因素，獲得高度純化的肌內(nèi)前體脂肪細(xì)胞是研究肌肉組織中脂肪細(xì)胞分化和代謝的關(guān)鍵。Sun 等[32]從豬背長肌中分離出成熟脂肪細(xì)胞，經(jīng)天花板培養(yǎng)去分化為高度同質(zhì)的DFAT 細(xì)胞，接著進(jìn)行成脂誘導(dǎo)再分化發(fā)現(xiàn)，在誘導(dǎo)過程中，細(xì)胞質(zhì)中脂質(zhì)聚積且PPARγ、C/EBPα、LPL 和ADPN 的表達(dá)模式與脂肪前體細(xì)胞成脂誘導(dǎo)一致。Chen 等[33]從約克夏豬和長白豬的半腱肌分離出成熟脂肪細(xì)胞，去分化后接種于完全培養(yǎng)基中，在完全培養(yǎng)基中培養(yǎng)16 d，細(xì)胞質(zhì)中脂質(zhì)含量不斷增加，PCR 結(jié)果顯示C/EBPα、PPARγ、FABP4和FASN的表達(dá)量顯著升高，提示豬DFAT 細(xì)胞可以在體外自發(fā)再分化為成熟脂肪細(xì)胞。

5 小結(jié)與展望

目前，針對脂肪細(xì)胞去分化的研究大多集中在臨床醫(yī)學(xué)上（如皮膚愈合和再生、癌癥的發(fā)展、許多其他病理條件下），然而關(guān)于如何利用成熟脂肪細(xì)胞的去分化能力增加特定組織的脂肪沉積（如肌內(nèi)脂肪等）卻研究甚少。因此，脂肪細(xì)胞去分化的靶向調(diào)控是提高肉品質(zhì)的新途徑。盡管目前對脂肪細(xì)胞去分化的調(diào)控機(jī)制有初步認(rèn)識，但仍有許多科學(xué)問題值得探究：①觸發(fā)成熟脂肪細(xì)胞去分化的核心調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)是什么？②不同部位成熟脂肪細(xì)胞的去分化能力是否一致？③不同脂肪組織源性的DFAT 細(xì)胞的再分化潛能和多向性是否存在差異？④DFAT 細(xì)胞重新進(jìn)入成脂分化過程的啟動機(jī)制和前體脂肪細(xì)胞分化機(jī)制是否一致？⑤是否可以利用營養(yǎng)策略調(diào)控體內(nèi)脂肪細(xì)胞去分化進(jìn)而改善豬胴體性狀和肉品質(zhì)？因此，關(guān)于脂肪細(xì)胞去分化的調(diào)控機(jī)制仍需深入研究，進(jìn)而為脂肪細(xì)胞生物學(xué)的研究以及畜牧生產(chǎn)和人類機(jī)體健康調(diào)控提供理論和實踐依據(jù)。