安 芹，汪 雄，王文利，程智美，戴蘊(yùn)平，張雅麗,*

（1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院，北京 100083；2.中國農(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，過量的炎癥因子則會導(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，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也被歸類為轉(zhuǎn)鐵蛋白。來自哺乳動物的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一級結(jié)構(gòu)的相似性提示其在不同物種中具有類似的生物學(xué)功能。LF除了對鐵具有高親和性外，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)鐵等微量營養(yǎng)素；LF還可以通過抑制黑色素的產(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)胞生理活動有關(guān)。動物研究表明，LF可以參與調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞的生長和分化，對于脂質(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。脂肪組織缺乏又稱脂肪營養(yǎng)不良，而脂肪組織過量會導(dǎo)致肥胖。脂肪組織在調(diào)節(jié)人體能量平衡和營養(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存能量的作用，內(nèi)臟脂肪組織分布在臟器周圍，對內(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。皮下脂肪組織無法擴(kuò)張時會引起內(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、腸系膜周圍脂肪和腎周脂肪等。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存多余的能量，主要通過分泌脂肪因子、炎癥因子影響機(jī)體代謝。而BAT中的脂肪細(xì)胞主要是通過線粒體解偶聯(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，在成脂信號因子的刺激下分化為脂肪細(xì)胞前體，也稱為前脂肪細(xì)胞。脂肪細(xì)胞前體經(jīng)過反復(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，具體過程如圖1所示。在分化的過程中，脂肪細(xì)胞形態(tài)發(fā)生改變，開始是成纖維細(xì)胞樣，之后細(xì)胞體積變大成圓形或者類似圓形，細(xì)胞質(zhì)中出現(xiàn)小脂滴，因此這個階段的細(xì)胞也被稱為多小室脂肪細(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，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研究對脂肪生成影響的細(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

動物脂肪組織中分布著處于各個分化階段的脂肪細(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)量過多或脂肪細(xì)胞體積過大會導(dǎo)致肥胖，脂肪質(zhì)量的過度增加導(dǎo)致脂肪組織功能失調(diào)。高脂飲食所致動物肥胖模型與人類因能量攝入過多而形成的肥胖最為接近，目前也已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。動物實(shí)驗表明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位于血管周圍，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)胞分化過程的早期出現(xiàn)，是最廣泛用于識別成骨細(xì)胞分化的標(biāo)志，其活性與礦化開始前成骨細(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。

通過對脂肪生成的轉(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)代謝過程，這些轉(zhuǎn)錄因子可以與PPARγ在脂肪生成過程中形成級聯(lián)反應(yīng)。脂肪生成的刺激信號使脂肪細(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反過來促進(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）或類似于CRE的位點(diǎn)，可以被轉(zhuǎn)錄因子識別。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LRP1控制細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶信號通路的活性，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cAMP-PKA信號通路促進(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)，它通過將質(zhì)子梯度耗散為熱來消耗游離脂肪酸產(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，通過上調(diào)AC的表達(dá)激活cAMP-PKA信號通路，PKA通過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的生物合成過程，如脂質(zhì)合成。AMPK可以通過直接磷酸化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可以通過增加AMPK的磷酸化水平，并且抑制FAS和ACC的表達(dá)來減少脂滴的形成。研究人員通過動物研究發(fā)現(xiàn)脂肪細(xì)胞中脂滴過量積累會造成肝臟變性，而外源性LF可以通過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可以通過增加低磷酸化的RB水平來抑制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可以通過增強(qiáng)胰島素信號傳導(dǎo)并且抑制RB和AMPK活性來促進(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)胞胰島素信號傳導(dǎo)和脂肪生成的原因之一。另一個原因可能是人原代前脂肪細(xì)胞暴露于糖皮質(zhì)激素增加了對胰島素的敏感性，并且增強(qiáng)了對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，其對鐵平衡具有調(diào)節(jié)作用。研究發(fā)現(xiàn)鐵過量可誘導(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，無論是鐵過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對脂肪生成的抑制作用。但是，目前對人脂肪細(xì)胞中LF相關(guān)受體的研究較少。

無論是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存能量，還可以保護(hù)內(nèi)臟器官，緩沖劇烈運(yùn)動對器官造成的損傷，但是脂肪組織沉積過多時，可能會由于過度的內(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，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，通過募集單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞，以及介導(dǎo)靶細(xì)胞對細(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

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對機(jī)體代謝可能存在著調(diào)控作用。其次，通過飲食補(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)胞和動物領(lǐng)域，而在人體臨床方面的研究較少。動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、動物實(shí)驗與人體臨床試驗的效果還存在差距，嬰幼兒、青少年和成人分別所需的LF有效劑量有待研究。