新型脂肪细胞类器官揭示：间歇性缺氧加速脂肪衰老，诱发代谢紊乱

阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）以反复间歇性低氧（IH）为特征，其在脂肪组织功能障碍、胰岛素抵抗和加速衰老方面的作用日益受到重视。然而，目前的体外模型不足以充分模拟IH对人脂肪细胞的长期影响。本研究开发了一种稳健的长期人脂肪细胞类器官培养系统，用于体外模拟IH诱导的脂肪细胞衰老。从腹部皮下脂肪组织分离的人基质血管成分（SVF）细胞被包埋于Matrigel基质胶中，并接种于Biofloat U型底96孔板中。使用1:1的Matrigel-细胞混合物和优化的接种体积（5-20​​ µL），脂肪细胞类器官在10-12天内形成，并保持稳定的形态和活力超过90天。Matrigel基质胶对于维持类器官的结构完整性至关重要，而明胶和低熔点琼脂糖则无法支持类器官的形成。添加10%胎牛血清（FBS）的皮下前脂肪细胞培养基比Advanced/F12K培养基更能促进脂肪细胞分化和长期维持。为了模拟阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）相关的缺氧应激，将类器官暴露于可编程间歇性低氧（IH）条件下。IH抑制了脂肪生成，表现为脂质积累减少、脂肪生成标志物（PPARγ、脂联素、FABP4）表达下调以及脂滴减少。透射电镜显示IH诱导的超微结构异常，包括内质网断裂、线粒体破坏、细胞核增大和异染色质积累——这些特征与细胞衰老相符。 IH进一步上调了HIF1α、H2AX、抑制性组蛋白甲基化标记（H3K9me3、H3K79me3、H4K20me3）以及细胞外基质重塑蛋白（纤连蛋白、LOX），同时抑制了胰岛素信号通路，表现为PI3K和AKT磷酸化水平降低。综上所述，这些发现建立了一个生理相关的人类脂肪细胞类器官平台，可用于研究IH诱导的脂肪细胞功能障碍和衰老。

🔗 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41849272/