七鳃鳗细胞图谱研究揭示 Natterin 在脂肪褐变中的作用
一项由刘心（华大研究院 / XinLab）、范广益（华大研究院）、李庆伟（辽宁师范大学）和庞玥（辽宁师范大学）共同主导的研究，发表在 Nature Communications 上，展示了七鳃鳗（Lethenteron reissneri）的综合单细胞图谱，为脊椎动物演化提供了深刻洞见，并发现了免疫蛋白 Natterin 在调节脂肪代谢中的新功能。
为什么选择七鳃鳗？
七鳃鳗是古老的无颌脊椎动物，在无脊椎动物和有颌脊椎动物之间占据独特的演化位置。理解它们的细胞组成是破译脊椎动物演化的关键，但缺乏详细的多器官细胞图谱一直是一个主要障碍。
构建图谱：单细胞方法
研究团队（XinLab 有重要贡献）生成了一个庞大的单细胞和单核转录组图谱：
- 范围： 覆盖七鳃鳗幼虫的 14 个不同组织。
- 规模： 分析了约 604,460 个细胞/细胞核。
- 分辨率： 鉴定了 70 种不同的细胞类型。
该图谱为七鳃鳗细胞多样性提供了前所未有的高分辨率地图。
关键发现与洞见
- 脊椎动物演化：
- 跨物种比较揭示，大多数七鳃鳗细胞类型在有颌脊椎动物（如小鼠和人类）中具有同源对应物，揭示了共同的祖先。
- 尽管缺乏明显的胰腺，七鳃鳗在肠道中拥有胰岛样和腺泡样细胞，提示了胰腺功能的演化起源。
- 七鳃鳗免疫：
- 该图谱表征了多样的免疫细胞群体，包括 VLR 细胞（与 T/B 细胞同源）和不同的粒细胞亚型。
- Natterin 在代谢中的新作用：
- 免疫蛋白 Natterin 被发现高表达于七鳃鳗粒细胞中，并定位于脂滴。
- 至关重要的是，在转基因小鼠模型中表达七鳃鳗 Natterin 导致白色脂肪组织（WAT）的褐变——将储存脂肪的细胞转化为代谢活跃、产热的细胞。
- 这种 Natterin 诱导的褐变增加了产热，并使肥胖小鼠显著减重，效果与减肥药奥利司他相当，且在有效剂量下无明显短期或长期毒性。
- 机制： 该研究表明 Natterin 与转铁蛋白受体（TFR1）相互作用，可能介导 WAT 细胞中的铁积累，从而触发脂解、线粒体增殖，最终导致 WAT 褐变。
意义与未来方向
这项由 XinLab 共同主导的研究为演化生物学和比较基因组学提供了重要资源。它显著推进了我们对脊椎动物细胞起源和七鳃鳗免疫的理解。此外，Natterin 对 WAT 褐变的强效作用的发现，为探索针对肥胖和代谢紊乱的治疗策略开辟了令人兴奋的新途径。
参考文献： Pang, Y., Qin, Y., Du, Z. et al. Single-cell transcriptome atlas of lamprey exploring Natterin-induced white adipose tissue browning. Nat Commun 16, 752 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-56153-w
数据可用性： 数据可通过 CNGB 核苷酸序列档案库（CNP0005120）和 NCBI BioProject（PRJNA1194219）获取。交互式门户：https://db.cngb.org/search/project/CNP0005120/