近日，国际知名学术期刊Advanced Science正式发表王富奇/闵俊霞/谢立伟团队的研究成果：转铁蛋白受体1调节棕色/米色脂肪细胞的产热能力和细胞命运。
该论文的成果以童话《火柴小妹》为背景，形象地诠释了铁代谢调控产热脂肪细胞功能和分化的重要科学发现。
有关详细信息，请参阅：Adv Sci |王福耀/闵俊霞/谢立伟团队合作揭示转铁蛋白受体调控脂肪细胞产热和细胞命运的新机制
封面解读：故事的封面/图片取材于安徒生的著名童话《火柴小姑娘》。
在一个寒冷的夜晚（科学实验中的寒冷刺激），主角的小女孩（脂肪细胞）被冻得瑟瑟发抖，只有点燃几根她打算卖掉的火柴才能得到一个瞬间取暖御寒（比喻敲掉Tfr1，失去铁离子供应，脂肪细胞无法正常产热）；在闪烁的火花中，小女孩幻想着穿上一件漂亮的衣服（裙子上有很多线粒体、小油滴和铁离子，红点图案对应着具有健康功能的棕色和米色脂肪细胞），提篮是满满的火柴和食物（表明关键的调节因子 HIF1α 可以上调 Tfr1 并确保充足的铁离子供应），拿着炽热的火炬（显示出充足的 Tfr1 表达），快乐地跳舞（功能健康的脂肪细胞通常会产生热量）。
Tfr1（转铁蛋白受体 1）介导的铁代谢是棕色和米色脂肪细胞产热的决定因素。在冷刺激的诱导下，活化的 HIF1α（缺氧诱导因子 1α）通过 Tfr1 的转录激活促进铁的吸收，从而促进米色脂肪生成和产热。封面“火柴女郎”生动诠释了“生热脂肪细胞中铁代谢”的科学发现，是科学与艺术的完美结合。
火柴代表转铁蛋白受体（Tfr1）；红头代表铁离子；装有火柴盒和食物的篮子代表缺氧诱导因子1α（HIF1α）。
科学背景 铁是人体中含量最高的必需微量元素，广泛分布于人体各组织器官中。铁不仅是合成血红蛋白、肌红蛋白、氧化呼吸链和DNA合酶等重要蛋白质的辅助因子，也是体内活性氧生成的重要催化剂。因此，铁代谢失衡将严重威胁人类健康。以前关于脂肪细胞中铁稳态代谢的研究主要集中在白色脂肪细胞上。在白色脂肪细胞的分化过程中，DFO螯合细胞中的铁离子或转铁蛋白（Trf）的敲低可显着抑制脂质合成；添加铁和Tf可以促进脂肪细胞的脂肪分解，抑制胰岛素刺激的葡萄糖吸收。基因低铁模型 Tmprss6 基因敲除小鼠降低了脂肪组织中的铁含量并增加了白色脂肪的脂肪分解，从而防止高脂饮食引起的肥胖。然而，铁稳态对棕色脂肪细胞分化产热和白色脂肪米色的调节作用及其分子机制仍有待进一步研究。细胞内铁吸收的循环转运途径主要由转铁蛋白Trf和转铁蛋白受体Tfr1系统完成。 Tfr1是一种II型跨膜糖蛋白，由两个通过二硫键交联的约90KD大小的亚基组成。它在大量需要铁或快速增殖的细胞中特异性高表达，如红系前体细胞、活化淋巴细胞和肿瘤细胞等。Tfr1基因敲除小鼠因严重缺铁性贫血导致胚胎死亡，提示Tfr1发挥作用在红细胞吸收铁中起重要作用。近年来，随着条件性基因敲除小鼠技术的成熟，Tfr1在肝脏、心脏、骨骼肌、神经元和小肠等其他组织器官中铁转运的作用逐渐清晰。
然而，Tfr1 在脂肪组织中的作用和调控机制仍不清楚。在王福华教授、闵俊霞教授和谢立伟教授的指导下，李进博士（博士后）和潘晓涵大师使用Tfr1脂肪特异性敲除小鼠首次证明了Tfr1不仅参与白色脂肪有米色样变化的过程，也有棕色脂肪的分化和产生。热量的重要控制因素。近年来，许多研究表明，在生理和病理条件下，组织缺氧可以通过缺氧诱导因子（HIFs）介导的信号通路调节脂肪组织稳态和代谢平衡。该研究首次证明冷刺激诱导 HIF1α 激活，通过转录调控 Tfr1 表达来调节铁吸收，从而促进白色脂肪米色。此外，Tfr1 在棕色脂肪细胞的命运决定中也起重要作用。然而，这种效应与 Tfr1 敲除引起的低铁状态无关，因为遗传性低铁 (Tmprss6-/-) 小鼠模型和怀孕期间的低铁喂养都不能模拟 Tfr1 敲除诱导的棕色脂肪细胞迁移到肌肉细胞转分化，表明 Tfr1 可能通过不依赖铁的作用调节棕色脂肪细胞分化。本研究通过深入了解白色脂肪米色和棕色脂肪形成和激活的分子调控机制，对靶向干预促进棕色/米色脂肪产热具有重要的理论和实践意义。这一重大发现为脂肪细胞生理和体内铁稳态代谢提供了新的认识，为肥胖及相关代谢疾病的机制探索和靶向治疗提供了新的策略：靶向产热脂肪Tfr1、HIF1α和铁稳态代谢。
