白色脂肪组织(WAT)的细胞衰老是衰老的早期标志之一;然而,其相关机制仍未完全阐明。本研究发现胞质磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(Pck1)是WAT中线粒体功能和炎症衰老的关键调控因子。在衰老过程中,性腺WAT和腹股沟WAT中的Pck1表达均下调,而脂肪细胞特异性Pck1缺陷会加速炎症衰老和代谢紊乱。非靶向代谢组学和同位素示踪分析表明,Pck1的缺失会损害分解代谢(即三羧酸循环(TCA循环)中间体的输出),导致富马酸在脂肪细胞中积累。外源性富马酸的补充破坏了脂肪细胞的线粒体稳态,促进了氧化应激,并触发了线粒体DNA(mtDNA)的胞质释放,进而激活了环状GMP-AMP合成酶/干扰素基因刺激因子(cGAS/STING)信号通路,这可能与炎症衰老和慢性肥胖有关。Pck1缺陷型脂肪细胞也表现出类似的表型。相反,富马酸水合酶(Fh1)的过表达显著降低了富马酸水平,并减轻了脂肪细胞的炎症衰老。
综上所述,这些发现表明Pck1是线粒体代谢稳态的关键调节因子,并提示靶向Pck1可能是一种有前景的治疗衰老相关疾病的策略。