生物探索|压力大，能力差！Cell揭秘棕色脂肪细胞应激机制
现代社会 ， 每个人都生活中重重压力之下 ， 我们都深知“压力山大”会损害身体健康 ， 使炎症性疾病“雪上加霜” 。 然而 ， 压力是如何降低机体对疾病的抵抗能力 ， 造成疾病恶化的呢？压力与炎症又是什么关系呢？应激环境下 ， 体内会分泌皮质醇和肾上腺等激素 ， 这些激素本应减弱炎症反应 ， 为何重压之下 ， 炎症反而加重了呢？这些现象 ， 科学家们仍难以解释 。
6月30日 ， 美国耶鲁大学医学院的Andrew Wang课题组在《Cell》在线发表题为Origin and Function of Stress-Induced IL-6 in Murine Models的研究论文 。 研究揭示了小鼠在压力条件下白介素6（IL-6）的起源与功能 。 研究发现在应激反应时 ， 棕色脂肪细胞产生大量IL-6引发炎症 ， IL-6还与自身免疫性疾病、癌症、肥胖症、糖尿病、抑郁症和焦虑症有关 。
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https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.05.054
具体来说 ， 为了研究应激诱导的免疫介质 ， 作者使用小鼠应激模型 ， 筛选了循环中的32种炎性细D胞因子和趋化因子 。 结果表明， IL-6是诱导作用最强的细胞因子 ， 且可介导持久的应激生理效应（图D） 。
【生物探索|压力大，能力差！Cell揭秘棕色脂肪细胞应激机制】
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IL-6由多种细胞类型产生 ， 包括造血细胞、心肌细胞、内皮细胞和脂肪细胞 。 那么压力条件下 ， 增加的IL-6是由何种细胞产生的呢？
为了确定IL-6的来源 ， 作者利用IL-6缺陷鼠进行混合骨髓嵌合体研究 ， 发现应激诱导的IL-6不是由辐射敏感细胞产生的 。 之后 ， 作者使用出血模型对多种组织进行IL-6诱导筛选 ， 发现IL-6由棕色脂肪细胞分泌（图D） 。
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棕色脂肪组织（BAT）在能量代谢和体温调控中发挥重要作用 ， 外周受交感神经的直接支配 。 作者推测IL-6是通过β-肾上腺素能信号诱导的 。 为了测试应激诱导的IL-6是否依赖交感神经元 ， 使用6-羟基多巴胺(6-OHDA)阻断BAT交感神经 ， 而不影响中枢神经系统 。 结果表明 ， 6-OHDA处理后应激诱导的IL-6显著减弱 (图D) ， 并且是β-肾上腺素能受体3（Adrb3）依赖性的(图E) 。
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考虑到应激时可以产生大量的IL-6 ， 作者推测IL-6对应激生理有协同作用 。 使用间接量热法 ， 作者检测到阻断IL-6信号 ， 可使小鼠的总能量消耗显著变化(图A) 。 并且 ， IL-6在应激过程中会诱导肝脏糖异生 ， 从而增加体内的葡萄糖的生成 。
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在随后的实验中 ， 作者发现 ， IL-6可增加内毒素（LPS）炎症模型鼠的死亡率 ， 降低机体对LPS诱导的炎症的适应性 。 相反 ， 通过药物抑制IL-6 ， 可以抑制小鼠的炎症反应 ， 缓解抑郁症状等 。
总的来说 ， 该研究发现棕色脂肪接接受压力信号后 ， 会以Adrb3依赖性方式分泌大量的IL-6 ， IL-6可通过肝脏糖异生介导血糖升高 ， 从而协助机体作出“战斗或逃跑”反应 ， 但也还会带来炎症等后果 。
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棕色脂肪细胞不仅能“燃烧你的卡路里” ，发挥减肥的功效 ， 还可以调节体温 。 但在压力环境下 ， 这种脂肪细胞也能加剧机体炎症 。 针对棕色脂肪细胞和IL-6的药物 ， 将有助于提高我们承受压力的能力和多种疾病的治疗 。
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