乳鐵蛋白調(diào)控脂肪細(xì)胞發(fā)育代謝的研究進(jìn)展

安 芹，汪 雄，王文利，程智美，戴蘊(yùn)平，張雅麗,*

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院，北京 100083；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)生物學(xué)院，北京 100083）

肥胖是世界范圍內(nèi)一種主要的流行病，通常與代謝異常有關(guān)，主要特征是由前脂肪細(xì)胞的增殖和分化引起的脂肪細(xì)胞體積膨大以及脂肪細(xì)胞數(shù)量增加，從而導(dǎo)致脂肪組織過(guò)度積累。成熟的脂肪細(xì)胞可以分泌多種脂肪細(xì)胞因子和炎癥因子，過(guò)量的炎癥因子則會(huì)導(dǎo)致機(jī)體產(chǎn)生多種代謝性疾病，如高血壓、高血脂、胰島素抵抗、糖尿病、冠心病、脂肪肝和心腦血管疾病等并發(fā)癥。

近年來(lái)，研究發(fā)現(xiàn)作為母乳中重要成分的乳鐵蛋白（lactoferrin，LF）具有多功能生物活性，可能是母乳喂養(yǎng)有利于嬰兒健康的原因之一。臨床研究發(fā)現(xiàn)，LF成功完整地通過(guò)人體上消化系統(tǒng)并非難以實(shí)現(xiàn)，這取決于食物攝入形態(tài)是液態(tài)還是固態(tài)，以及與什么食物同時(shí)攝入有關(guān)。嬰幼兒的消化系統(tǒng)發(fā)育尚未成熟，所以LF更容易完整地到達(dá)腸道。LF作為一種高附加值的食品配料越來(lái)越受到重視，除了可以添加到嬰兒配方奶粉中之外，LF還被認(rèn)為在對(duì)抗肥胖方面可能起到重要作用。采用藥物、手術(shù)和飲食控制等方法治療肥胖大多存在降低機(jī)體免疫力、毒副作用大、容易反彈等缺點(diǎn)。全面地了解導(dǎo)致肥胖的機(jī)制可以促進(jìn)更加有效的靶向治療技術(shù)發(fā)展。因此，探討LF對(duì)脂肪細(xì)胞的增殖分化、脂質(zhì)代謝、炎癥反應(yīng)的調(diào)節(jié)作用及其分子機(jī)制具有重要的意義。

1 乳鐵蛋白

LF是一種多功能的單多肽鏈糖蛋白，在生物體中廣泛存在，如乳汁、唾液、精液和黏膜表面等，幾乎所有的體液中都含有LF，LF最豐富的來(lái)源是乳汁，特別是初乳。LF在結(jié)構(gòu)上與血清轉(zhuǎn)鐵蛋白相似，具有大約60%的序列同源性，可以可逆地結(jié)合鐵離子（Fe），所以LF也被歸類(lèi)為轉(zhuǎn)鐵蛋白。來(lái)自哺乳動(dòng)物的LF具有相似的氨基酸序列，人乳鐵蛋白與牛乳鐵蛋白（bovine lactoferrin，BLF）的序列同源性約為70%，而人與黑猩猩乳鐵蛋白的序列同源性約為97%。LF一級(jí)結(jié)構(gòu)的相似性提示其在不同物種中具有類(lèi)似的生物學(xué)功能。LF除了對(duì)鐵具有高親和性外，還具有抗菌、抗病毒、抗炎和抗癌等多種生物學(xué)活性。因其多種免疫功能，LF被視為是一種宿主防御介質(zhì)。LF被越來(lái)越多地認(rèn)為是一種安全且有效的活性成分，商業(yè)上可用的LF主要是從牛乳中提取，被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)療、化妝品等領(lǐng)域。例如，LF添加到嬰兒配方奶粉中可以有效提高嬰兒免疫力，預(yù)防嬰兒體質(zhì)變?nèi)?；LF制備的納米粒子載體可以有效保護(hù)鐵等微量營(yíng)養(yǎng)素；LF還可以通過(guò)抑制黑色素的產(chǎn)生、促進(jìn)膠原蛋白的生成，達(dá)到美白、護(hù)膚的效果。

研究發(fā)現(xiàn)在肥胖患者中，LF基因在脂肪組織中的表達(dá)水平明顯偏低，其表達(dá)水平與脂肪生成和胰島素相關(guān)基因表達(dá)有關(guān)，并且與炎癥標(biāo)志物表達(dá)水平呈負(fù)相關(guān)。脂肪組織中LF的來(lái)源主要是脂肪細(xì)胞，LF基因在脂肪組織中的表達(dá)可能與脂肪細(xì)胞生理活動(dòng)有關(guān)。動(dòng)物研究表明，LF可以參與調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞的生長(zhǎng)和分化，對(duì)于脂質(zhì)代謝具有調(diào)控作用，可能與調(diào)控脂肪發(fā)育代謝相關(guān)基因的表達(dá)水平有關(guān)，但是具體的調(diào)節(jié)機(jī)制需要進(jìn)一步驗(yàn)證。

2 脂肪細(xì)胞

脂肪組織被認(rèn)為是內(nèi)分泌器官，在2型糖尿病和癌癥等疾病中起著重要作用。脂肪組織缺乏又稱(chēng)脂肪營(yíng)養(yǎng)不良，而脂肪組織過(guò)量會(huì)導(dǎo)致肥胖。脂肪組織在調(diào)節(jié)人體能量平衡和營(yíng)養(yǎng)穩(wěn)態(tài)方面發(fā)揮著重要作用，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。根據(jù)沉積部位，可以將脂肪組織分為皮下脂肪組織、內(nèi)臟脂肪組織和異位脂肪組織。皮下脂肪組織主要起到提供熱量以及儲(chǔ)存能量的作用，內(nèi)臟脂肪組織分布在臟器周?chē)瑢?duì)內(nèi)臟器官具有支撐、穩(wěn)定和保護(hù)的作用。相較于皮下脂肪組織，內(nèi)臟脂肪組織具有更強(qiáng)的代謝活性，被認(rèn)為是主要的促炎組織，可以產(chǎn)生多種脂肪因子和炎癥介質(zhì)，更容易引起高血壓、血脂異常等代謝綜合征。異位脂肪組織的產(chǎn)生是由于脂代謝紊亂，如高脂飲食導(dǎo)致產(chǎn)生過(guò)多游離脂肪酸，進(jìn)而導(dǎo)致脂質(zhì)在肝臟、肌肉等非脂肪組織中沉積。皮下脂肪組織無(wú)法擴(kuò)張時(shí)會(huì)引起內(nèi)臟和異位脂肪組織的堆積，內(nèi)臟脂肪組織和異位脂肪組織均具有明顯的代謝特性，是導(dǎo)致心血管疾病和代謝風(fēng)險(xiǎn)的主要因素。根據(jù)顏色、形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的不同，脂肪組織又可以分為白色脂肪組織（white adipose tissue，WAT）和棕色脂肪組織（brown adipose tissue，BAT）。皮下白色脂肪有腹股溝脂肪、腋下脂肪和甲狀腺旁脂肪等，內(nèi)臟白色脂肪有附睪旁白色脂肪、腸系膜周?chē)竞湍I周脂肪等。其中，典型的皮下白色脂肪為腹股溝脂肪，典型的內(nèi)臟白色脂肪為附睪脂肪，肩胛下棕色脂肪為典型的棕色脂肪。WAT是一種重要的內(nèi)分泌器官，其中的脂肪細(xì)胞主要是由圓形的大脂滴和邊緣的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核組成，以甘油三酯的形式儲(chǔ)存多余的能量，主要通過(guò)分泌脂肪因子、炎癥因子影響機(jī)體代謝。而B(niǎo)AT中的脂肪細(xì)胞主要是通過(guò)線粒體解偶聯(lián)蛋白-1（uncoupling protein-1，UCP-1）發(fā)揮產(chǎn)熱、耗能作用。脂肪組織可以從體質(zhì)量的2%～3%增加到60%～70%，其質(zhì)量增加涉及多種機(jī)制，包括脂肪干細(xì)胞增殖、脂肪細(xì)胞數(shù)目增加、脂肪細(xì)胞體積增大等。

脂肪細(xì)胞來(lái)自于脂肪組織中存在的與骨髓基質(zhì)一樣的間充質(zhì)干細(xì)胞，此干細(xì)胞被稱(chēng)為脂肪源性干細(xì)胞（adipose-derived stem cells，ADSCs），具有活力持久、能夠自我更新和多向分化等特征。脂肪細(xì)胞壽命有限，ADSCs會(huì)不斷分化為新的脂肪細(xì)胞，成年人的脂肪細(xì)胞數(shù)量處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。ADSCs可以在保持干細(xì)胞活躍增殖特性的同時(shí)，在成脂信號(hào)因子的刺激下分化為脂肪細(xì)胞前體，也稱(chēng)為前脂肪細(xì)胞。脂肪細(xì)胞前體經(jīng)過(guò)反復(fù)接觸抑制及細(xì)胞融合等階段，在成脂誘導(dǎo)條件下開(kāi)始分化為不成熟的脂肪細(xì)胞，并最終完成向成熟脂肪細(xì)胞的完全分化。即脂肪細(xì)胞的成脂分化過(guò)程為ADSCs、脂肪細(xì)胞前體、不成熟的脂肪細(xì)胞、成熟脂肪細(xì)胞，具體過(guò)程如圖1所示。在分化的過(guò)程中，脂肪細(xì)胞形態(tài)發(fā)生改變，開(kāi)始是成纖維細(xì)胞樣，之后細(xì)胞體積變大成圓形或者類(lèi)似圓形，細(xì)胞質(zhì)中出現(xiàn)小脂滴，因此這個(gè)階段的細(xì)胞也被稱(chēng)為多小室脂肪細(xì)胞，即不成熟的脂肪細(xì)胞；在脂肪細(xì)胞分化后期，脂滴逐漸增大并合并成大的脂滴，引起脂質(zhì)堆積，從而獲得成熟脂肪細(xì)胞的形態(tài)特征，即脂肪細(xì)胞形態(tài)由梭形完全變成圓形，并失去分裂增殖能力，此階段細(xì)胞稱(chēng)為單室脂肪細(xì)胞，即成熟的脂肪細(xì)胞。成熟的脂肪細(xì)胞可以表達(dá)分泌多種脂肪細(xì)胞因子和炎癥因子，如瘦素、脂聯(lián)素、白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-6、IL-8、單核細(xì)胞趨化蛋白-1（monocyte chemotactic protein-1，MCP-1）、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）等，作用于不同的組織器官，引發(fā)炎癥，進(jìn)而引起疾病。

圖1 脂肪細(xì)胞生命周期Fig. 1 Life cycle of adipocytes

研究發(fā)現(xiàn)，肥胖可以改變ADSCs的多向分化能力、增殖能力以及能量代謝。在脂肪細(xì)胞增殖分化及代謝相關(guān)研究中，常用脂肪細(xì)胞系或原代脂肪細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最常用的研究脂肪細(xì)胞的方法為體外培養(yǎng)。3T3-L1小鼠胚胎成纖維細(xì)胞系是一種被廣泛用來(lái)研究對(duì)脂肪生成影響的細(xì)胞系，它是從3T3細(xì)胞中經(jīng)克隆分離得到的可以連續(xù)傳代的亞系。原代脂肪細(xì)胞分離自脂肪組織中的血管基質(zhì)組分細(xì)胞，血管基質(zhì)組分細(xì)胞是一個(gè)細(xì)胞群，其中包含ADSCs等多種細(xì)胞。

3 乳鐵蛋白調(diào)控脂肪干細(xì)胞的增殖分化

動(dòng)物脂肪組織中分布著處于各個(gè)分化階段的脂肪細(xì)胞。脂肪細(xì)胞從脂肪細(xì)胞前體向成熟脂肪細(xì)胞發(fā)展過(guò)程中，細(xì)胞數(shù)量逐漸增多，細(xì)胞體積逐漸增大，脂質(zhì)逐漸沉積。脂肪細(xì)胞數(shù)量過(guò)多或脂肪細(xì)胞體積過(guò)大會(huì)導(dǎo)致肥胖，脂肪質(zhì)量的過(guò)度增加導(dǎo)致脂肪組織功能失調(diào)。高脂飲食所致動(dòng)物肥胖模型與人類(lèi)因能量攝入過(guò)多而形成的肥胖最為接近，目前也已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明LF可以降低肥胖小鼠內(nèi)臟脂肪的質(zhì)量，改善高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖。

ADSCs位于血管周?chē)?，其分裂分化受到各種抑制和刺激因素的嚴(yán)格調(diào)控。ADSCs具有穩(wěn)定生長(zhǎng)和增殖的能力，在不同的誘導(dǎo)條件下可以定向分化為各種中胚層細(xì)胞，如脂肪細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、心肌細(xì)胞、甚至神經(jīng)細(xì)胞。研究發(fā)現(xiàn)LF可以促進(jìn)兔脂肪干細(xì)胞以及人脂肪干細(xì)胞的成骨分化。細(xì)胞膜相關(guān)酶堿性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）在成骨細(xì)胞分化過(guò)程的早期出現(xiàn)，是最廣泛用于識(shí)別成骨細(xì)胞分化的標(biāo)志，其活性與礦化開(kāi)始前成骨細(xì)胞基質(zhì)形成相關(guān)。骨鈣素（osteocalcin，OCN）參與控制骨礦化過(guò)程，出現(xiàn)在成骨細(xì)胞分化的晚期；I型膠原蛋白（type I collagen，COL-I）是骨基質(zhì)中最豐富的蛋白質(zhì)，在增殖過(guò)程中mRNA高水平表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn)LF干預(yù)可以顯著增加ALP活性，并且ADSCs的OCN和COL-I表達(dá)水平經(jīng)LF干預(yù)之后均顯著增加。這些結(jié)果均表明LF可以增強(qiáng)ADSCs的成骨分化能力。

通過(guò)對(duì)脂肪生成的轉(zhuǎn)錄途徑研究發(fā)現(xiàn)，一些轉(zhuǎn)錄因子，如過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體（peroxisome proliferators-activated receptors，PPARs）、CCAAT增強(qiáng)子結(jié)合蛋白（CCAAT-enhancer binding proteins，C/EBPs）、固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白（sterol regulatory element binding proteins，SREBPs），在脂肪細(xì)胞分化所需的轉(zhuǎn)錄激活中起著關(guān)鍵作用。其中，PPARγ對(duì)脂肪生成必要且充分，是脂肪細(xì)胞分化的主要調(diào)節(jié)因子。C/EBPs包含多種亞型，其中主要是C/EBPα、C/EBPβ、C/EBPδ參與脂質(zhì)代謝過(guò)程，這些轉(zhuǎn)錄因子可以與PPARγ在脂肪生成過(guò)程中形成級(jí)聯(lián)反應(yīng)。脂肪生成的刺激信號(hào)使脂肪細(xì)胞分化的早期調(diào)節(jié)因子C/EBPβ、C/EBPδ表達(dá)量增加，進(jìn)一步激活PPARγ，PPARγ反過(guò)來(lái)促進(jìn)C/EBPα的表達(dá)，這些分子共同誘導(dǎo)脂肪細(xì)胞分化以及脂質(zhì)儲(chǔ)存。研究發(fā)現(xiàn)，灌胃BLF導(dǎo)致大鼠腸系膜脂肪組織的前脂肪細(xì)胞C/EBPα、PPARγ的基因表達(dá)降低，并且顯著降低C/EBPδ的基因表達(dá)水平，說(shuō)明BLF可能參與調(diào)控前脂肪細(xì)胞的早期和晚期分化。Moreno-Navarrete等研究發(fā)現(xiàn)外源性LF添加可以降低3T3-L1細(xì)胞分化過(guò)程中PPARγ及其下游與脂肪生成有關(guān)的基因表達(dá)水平。這些結(jié)果可能揭示了LF抑制脂肪細(xì)胞分化的基礎(chǔ)機(jī)制。

然而，在人脂肪細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，LF可以上調(diào)人皮下和內(nèi)臟前脂肪細(xì)胞中PPARγ的表達(dá)。因此，LF通過(guò)PPARγ調(diào)控脂肪生成的確切機(jī)制需要進(jìn)一步確定。

4 乳鐵蛋白調(diào)控脂質(zhì)代謝

脂質(zhì)代謝分為分解代謝和合成代謝，脂質(zhì)代謝過(guò)程受多種轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控，脂質(zhì)合成與降解之間的平衡決定脂肪細(xì)胞的脂質(zhì)含量。研究發(fā)現(xiàn)，在脂肪細(xì)胞分化過(guò)程中脂肪生成相關(guān)基因表達(dá)水升高。而另外有研究發(fā)現(xiàn)，在人脂肪細(xì)胞分化過(guò)程中LF表達(dá)水平增加，LF基因的表達(dá)與脂肪生成相關(guān)基因的表達(dá)水平呈正相關(guān)，表明LF參與脂肪細(xì)胞代謝。

4.1 脂質(zhì)分解

激素敏感性脂肪酶（hormone-sensitive triglyceride lipase，HSL）是甘油三酯降解的主要酶，GHSL催化是脂肪分解的限速步驟。研究發(fā)現(xiàn)LF可以上調(diào)HSL的表達(dá)水平從而促進(jìn)脂肪分解。在環(huán)腺苷酸-蛋白激酶A（cyclic adenosine monophosphate-protein kinase A，cAMP-PKA）信號(hào)通路中，標(biāo)準(zhǔn)的脂質(zhì)分解途徑為：G蛋白偶聯(lián)受體激活腺苷酸環(huán)化酶（adenylate cyclase，AC），激活的AC可以合成cAMP，進(jìn)一步激活PKA，而PKA可以磷酸化并激活HSL，最終導(dǎo)致脂滴分解。脂滴包被蛋白（perilipin，PLIN）位于脂滴表面，對(duì)脂滴具有保護(hù)作用，可以阻止HSL與甘油三酯接觸，抑制HSL的脂解作用。脂肪細(xì)胞在脂解刺激下，激活后的PKA可以磷酸化PLIN，并將HSL由細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到脂滴表面，導(dǎo)致脂解反應(yīng)。Ikoma-Seki等研究發(fā)現(xiàn)LF可以激活脂肪細(xì)胞PKA活性，并且增加HSL以及PLIN的磷酸化水平。這些研究結(jié)果表明LF可以激活成熟脂肪細(xì)胞的標(biāo)準(zhǔn)脂解途徑。cAMP響應(yīng)元件結(jié)合蛋白（cAMP response element binding protein，CREBP）是一種轉(zhuǎn)錄因子，位于cAMP-PKA信號(hào)通路下游，可以被PKA磷酸化激活。HSL和AC的5′-非翻譯區(qū)（5′-untranslated region，5′-UTR）含有cAMP響應(yīng)元件（cAMP response element，CRE）或類(lèi)似于CRE的位點(diǎn)，可以被轉(zhuǎn)錄因子識(shí)別。Ikoma-Seki等研究發(fā)現(xiàn)LF能夠激活CREBP，并且上調(diào)HSL的表達(dá)水平以及誘導(dǎo)AC的合成。研究發(fā)現(xiàn)低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白1（low density lipoprotein receptor-related protein 1，LRP1）可能是LF位于脂肪細(xì)胞中的受體。LF可以通過(guò)LRP1控制細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶信號(hào)通路的活性，調(diào)節(jié)參與脂解的蛋白質(zhì)的表達(dá)水平來(lái)促進(jìn)成熟脂肪細(xì)胞的脂解。Nakamura等研究發(fā)現(xiàn)BLF可以借助LRP1受體通過(guò)cAMP-PKA信號(hào)通路促進(jìn)棕色脂肪細(xì)胞中基因的表達(dá)，導(dǎo)致能量消耗增加。其中，UCP-1在棕色脂肪細(xì)胞的線粒體內(nèi)膜高度表達(dá)，它通過(guò)將質(zhì)子梯度耗散為熱來(lái)消耗游離脂肪酸產(chǎn)生的能量。另外，沉默基因之后可以減輕LF促進(jìn)大鼠腸系膜脂肪細(xì)胞脂質(zhì)分解的作用，這進(jìn)一步表明了LRP1可以作為脂肪細(xì)胞中LF的受體。

因此，LF調(diào)控脂肪細(xì)胞脂代謝模式如圖2所示，LF可能經(jīng)受體LRP1進(jìn)入脂肪細(xì)胞，通過(guò)上調(diào)AC的表達(dá)激活cAMP-PKA信號(hào)通路，PKA通過(guò)磷酸化并激活參與脂質(zhì)分解的酶HSL，從而促進(jìn)脂肪細(xì)胞的脂質(zhì)分解。但是，LF誘導(dǎo)脂肪細(xì)胞脂解的具體機(jī)制需要進(jìn)一步研究。

圖2 LF調(diào)控脂肪細(xì)胞脂代謝模式圖（基于大、小鼠等模式動(dòng)物）Fig. 2 Patterns by which LF regulates lipid metabolism of adipocytes(based on model animals such as rats and mice)

4.2 脂肪生成

FAS和ACC是脂肪酸合成的關(guān)鍵酶，其合成基因是SREBPs的下游基因，SREBPs是脂質(zhì)代謝的主要參與者，控制著脂質(zhì)合成和轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)的重要基因的表達(dá)，SREBP-1是SREBP的一種亞型，在誘導(dǎo)脂肪基因表達(dá)中起著重要作用。Min Qingqing等研究發(fā)現(xiàn)外源性LF給藥可以顯著下調(diào)SREBP-1及其下游脂肪酶FAS和ACC的表達(dá)水平，調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝。Xiong Ling等研究同樣表明LF可以抑制肥胖小鼠肝臟和附睪脂肪組織FAS表達(dá)。如圖2所示，研究發(fā)現(xiàn)LF可以通過(guò)增加3T3-L1細(xì)胞中腺苷酸激活蛋白激酶（adenosine monophosphate-activated protein kinase，AMPK）磷酸化水平來(lái)抑制脂肪合成。AMPK可以作為一種傳感器感知能量狀態(tài)并根據(jù)代謝需要調(diào)節(jié)代謝通路。AMPK被磷酸化激活，激活后的AMPK可以增強(qiáng)補(bǔ)充細(xì)胞ATP供應(yīng)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，如脂肪酸氧化，并且抑制消耗ATP的生物合成過(guò)程，如脂質(zhì)合成。AMPK可以通過(guò)直接磷酸化SREBP-1而影響其下游靶基因轉(zhuǎn)錄，或者是磷酸化FAS和ACC而影響其酶活性，在脂質(zhì)代謝中發(fā)揮關(guān)鍵性作用。Moreno-Navarrete等研究發(fā)現(xiàn)LF可以通過(guò)增加AMPK的磷酸化水平，并且抑制FAS和ACC的表達(dá)來(lái)減少脂滴的形成。研究人員通過(guò)動(dòng)物研究發(fā)現(xiàn)脂肪細(xì)胞中脂滴過(guò)量積累會(huì)造成肝臟變性，而外源性LF可以通過(guò)減少脂滴的形成從而降低這一不利影響。與此一致，視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤（retinoblastoma，RB）過(guò)磷酸化導(dǎo)致活性降低，促進(jìn)3T3-L1細(xì)胞克隆擴(kuò)張和脂肪細(xì)胞分化，而LF可以通過(guò)增加低磷酸化的RB水平來(lái)抑制3T3-L1的脂肪生成。研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)胰蛋白酶處理的LF因產(chǎn)物較大繼續(xù)表現(xiàn)出抑制脂肪生成的作用，而用胃蛋白酶處理LF產(chǎn)生非常小的肽導(dǎo)致其失去抗脂肪生成的活性。因此，在將LF作為口服內(nèi)臟減脂劑時(shí)有必要將腸溶涂層納入考慮范圍。

然而，研究發(fā)現(xiàn)在人原代脂肪細(xì)胞中，LF可以通過(guò)增強(qiáng)胰島素信號(hào)傳導(dǎo)并且抑制RB和AMPK活性來(lái)促進(jìn)脂肪生成。前列腺六次跨膜蛋白2（six transmembrane protein of prostate 2，STAMP2）在脂肪細(xì)胞生理活性中起著重要作用，敲除基因可以破壞胰島素敏感性和脂肪生成。研究發(fā)現(xiàn)LF可以顯著上調(diào)基因表達(dá)，這也是LF增強(qiáng)人前脂肪細(xì)胞胰島素信號(hào)傳導(dǎo)和脂肪生成的原因之一。另一個(gè)原因可能是人原代前脂肪細(xì)胞暴露于糖皮質(zhì)激素增加了對(duì)胰島素的敏感性，并且增強(qiáng)了對(duì)脂肪生成刺激因素的后續(xù)響應(yīng)，而且這種效應(yīng)在3T3-L1細(xì)胞中并沒(méi)有觀察到。而LF基因敲除可以導(dǎo)致人脂肪生成相關(guān)基因的表達(dá)量顯著降低，這說(shuō)明內(nèi)源性LF生物合成是調(diào)控人脂肪細(xì)胞分化的關(guān)鍵。LF作為一種轉(zhuǎn)鐵蛋白，其對(duì)鐵平衡具有調(diào)節(jié)作用。研究發(fā)現(xiàn)鐵過(guò)量可誘導(dǎo)脂肪細(xì)胞中鐵的積累，導(dǎo)致胰島素抵抗，減少脂聯(lián)素的生成。而鐵穩(wěn)態(tài)的破壞，無(wú)論是鐵過(guò)量還是鐵缺失均可以導(dǎo)致脂肪細(xì)胞功能受損，降低其脂肪生成能力。因此，LF對(duì)于鐵穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)作用可能是其促進(jìn)人脂肪細(xì)胞分化及脂肪形成的原因之一。

除此之外，LF對(duì)脂肪細(xì)胞脂質(zhì)生成的雙重作用可能與LF受體不同有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)LRP1作為一種假定的LF受體，與脂滴發(fā)育的基因標(biāo)記以及主要的成脂轉(zhuǎn)錄因子PPARγ的表達(dá)有關(guān)。而在大鼠腸系膜脂肪的前脂肪細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了LRP1的表達(dá)，并且結(jié)合LF對(duì)大鼠腸系膜脂肪組織的前脂肪細(xì)胞分化的抑制作用，可得出LRP1可能參與了LF對(duì)脂肪生成的抑制作用。但是，目前對(duì)人脂肪細(xì)胞中LF相關(guān)受體的研究較少。

無(wú)論是LF在3T3-L1小鼠胚胎成纖維細(xì)胞系和鼠原代脂肪細(xì)胞中的抑制脂肪生成作用，還是在人原代脂肪細(xì)胞中促進(jìn)脂肪生成作用，均表明LF參與調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞的生理功能。因此，LF給藥可能是肥胖相關(guān)脂肪組織功能障礙或代謝紊亂的有效治療靶點(diǎn)，但是還需要進(jìn)一步確定LF調(diào)控脂肪細(xì)胞脂質(zhì)代謝的相關(guān)信號(hào)通路，以及探究LF基因?qū)τ谑笤炯?xì)胞生理功能的調(diào)控作用，即LF自分泌是否與外源性添加LF的效果一致。

5 乳鐵蛋白調(diào)控脂肪細(xì)胞因子

脂肪細(xì)胞具有內(nèi)分泌功能，大量的脂肪細(xì)胞構(gòu)成了脂肪組織。脂肪組織不僅能夠儲(chǔ)存能量，還可以保護(hù)內(nèi)臟器官，緩沖劇烈運(yùn)動(dòng)對(duì)器官造成的損傷，但是脂肪組織沉積過(guò)多時(shí)，可能會(huì)由于過(guò)度的內(nèi)分泌作用干擾內(nèi)臟器官的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致疾病。脂肪組織慢性炎癥是肥胖相關(guān)疾病的重要病理過(guò)程。先天免疫系統(tǒng)由免疫細(xì)胞和體液免疫分子等組成，是抵御微生物入侵的首要防線之一，而LF作為一種先天免疫蛋白，具有抗炎特性，是哺乳動(dòng)物宿主防線的重要組成部分。除脂肪細(xì)胞中含有LF受體之外，特定的LF受體還存在于多種細(xì)胞中，包括單核細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、干細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞。研究發(fā)現(xiàn)，LF可以通過(guò)調(diào)控脂肪細(xì)胞因子的分泌而參與調(diào)節(jié)機(jī)體健康。

脂肪組織是重要的內(nèi)分泌器官，脂肪組織擁有獨(dú)特的免疫細(xì)胞庫(kù)，這些免疫細(xì)胞可以分泌各種細(xì)胞因子，如瘦素、脂聯(lián)素等。瘦素是脂肪組織特異表達(dá)的脂肪因子，是一種有助于抵抗肥胖的多肽類(lèi)激素，可以調(diào)節(jié)食物攝入和能量消耗。Xiong Ling等研究表明LF可以通過(guò)增加血清中的瘦素水平，改善肝臟脂質(zhì)代謝，進(jìn)而改善肝臟脂肪變性。脂聯(lián)素是脂肪組織分泌的一種蛋白質(zhì)，能夠通過(guò)脂聯(lián)素受體進(jìn)入細(xì)胞，減少游離脂肪酸進(jìn)入肝臟，是目前發(fā)現(xiàn)的唯一一個(gè)與肥胖呈負(fù)相關(guān)的細(xì)胞因子。而研究發(fā)現(xiàn)LF可以增加人皮下和內(nèi)臟脂肪細(xì)胞中脂聯(lián)素基因和蛋白質(zhì)表達(dá)水平。

脂肪細(xì)胞是促炎細(xì)胞因子的重要來(lái)源，成熟的脂肪細(xì)胞可以分泌表達(dá)多種炎癥因子，如MCP-1、TNF-α等，這些炎癥因子會(huì)導(dǎo)致全身性慢性炎癥，進(jìn)而引發(fā)疾病。MCP-1是炎癥反應(yīng)重要的趨化因子，通過(guò)募集單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞，以及介導(dǎo)靶細(xì)胞對(duì)細(xì)胞因子的分泌參與病理性新血管的生成。研究發(fā)現(xiàn)LF可以抑制肥胖小鼠肝臟和附睪脂肪組織中MCP-1的表達(dá)。同樣地，LF還可以恢復(fù)3T3-L1細(xì)胞中炎癥誘導(dǎo)的AKT磷酸化水平的降低，減少內(nèi)臟脂肪細(xì)胞和皮下脂肪細(xì)胞中、和基因的表達(dá)水平。Mohamed等研究發(fā)現(xiàn)LF可以通過(guò)降低核因子-κB（nuclear factor-κB，NF-κB）下游相關(guān)指標(biāo)從而降低炎癥介質(zhì)的表達(dá)水平。脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）可以誘導(dǎo)NF-κB與TNF-α啟動(dòng)子的結(jié)合導(dǎo)致炎癥，而LF能夠結(jié)合LPS從而減少炎癥因子的產(chǎn)生。這可能是LF可以減輕炎癥的原因之一。

6 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，LF可以有效調(diào)控脂肪細(xì)胞的發(fā)育和代謝，其作用機(jī)制主要包括LF參與調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞增殖分化相關(guān)基因和參與脂代謝相關(guān)蛋白的表達(dá)水平等，表明LF可能是調(diào)節(jié)脂肪組織功能障礙或代謝紊亂的有效靶點(diǎn)。但目前LF確切的作用機(jī)制以及相應(yīng)的表達(dá)受體等一系列問(wèn)題需要繼續(xù)深入研究。人體內(nèi)許多細(xì)胞可以表達(dá)分泌LF，這些內(nèi)源性的LF對(duì)機(jī)體代謝可能存在著調(diào)控作用。其次，通過(guò)飲食補(bǔ)充LF從而影響機(jī)體脂肪細(xì)胞生理作用的詳細(xì)機(jī)制尚不明確。嬰幼兒的消化系統(tǒng)相較于成年人尚未成熟，并且腸道屏障不完善，很多蛋白質(zhì)可以被直接吸收，所以研究LF在進(jìn)入嬰幼兒體內(nèi)后對(duì)其脂肪細(xì)胞的發(fā)育和代謝的影響意義重大。最后，目前LF調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞生理功能的研究主要集中在細(xì)胞和動(dòng)物領(lǐng)域，而在人體臨床方面的研究較少。動(dòng)物和人體在有效劑量和吸收代謝方面差異較大，體外實(shí)驗(yàn)、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)與人體臨床試驗(yàn)的效果還存在差距，嬰幼兒、青少年和成人分別所需的LF有效劑量有待研究。