3月6日，同济大学医学院、附属同济医院栾冰教授团队在《自然·代谢》（Nature Metabolism）杂志上发表题为“Thermogenic adipocyte-derived Zinc promotes sympathetic innervation in male mice”的研究成果。该研究报道了产热脂肪细胞可分泌锌离子作为脂肪因子激活交感神经的活性，进一步促进脂肪组织的适应性产热，为肥胖的治疗提供了新的理论基础。

首先，研究人员使用白喉毒素清除脂肪组织中的UCP1阳性产热脂肪细胞后发现，交感神经对脂肪组织的支配程度大幅下降，这表明产热细胞能够促进交感神经轴突生长。为进一步揭示产热细胞调控交感神经的机制，作者通过对体外条件下培养的产热细胞上清液进行质谱分析发现，产热细胞在GPCR信号刺激下分泌大量的锌离子。值得注意的是，锌离子能够促进体外培养的原代交感神经活性。综上表明，产热脂肪细胞可通过分泌锌离子促进交感神经的活性。后续作者发现锌离子可通过交感神经细胞上的ZIP12通道进入到胞内并激活ERK信号通路从而促进交感神经突触生长。在肥胖小鼠的脂肪组织中，炎症因子诱导锌伴侣蛋白金属硫蛋白2表达上调，该蛋白通过锌离子螯合作用减少了产热脂肪细胞的锌分泌，抑制了交感神经的活性最终导致能量消耗减少。最后，作者给予肥胖小鼠连续一个月的锌离子补充发现，锌离子喂养不仅改善了脂肪肝，还明显降低了肥胖小鼠的体重。但当使用手术特异性清除掉脂肪组织中的交感神经后发现，锌离子的补充无法改善肥胖表型，这说明锌离子的促产热能力需要交感神经的介导。

总之，该研究发现锌离子作为产热脂肪细胞分泌因子，可增强小鼠脂肪组织中交感神经投射以及产热。同时研究也详细阐明了脂肪细胞在GPCR信号刺激下通过细胞膜上的离子通道ZnT1释放Zn离子的机制，以及Zn离子通过交感神经细胞上的ZIP12激活ERK信号通路从而促进交感神经突触生长的机制。更为重要的是研究人员揭示了脂肪细胞中重要锌离子调控蛋白金属硫蛋白（Metallothionein 2，MT2)在肥胖发生中的重要作用，而这一作用依赖于其对Zn离子释放和交感投射的影响。因此，该研究确定了产热脂肪细胞和交感神经元相互调节的正反馈机制。这种机制对于适应性产热很重要，可以作为治疗肥胖的潜在靶标。

同济大学医学院博士生姜俊坤、硕士生于雯竞等为论文共同第一作者，栾冰教授为论文通讯作者。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s42255-023-00751-9