烧伤会引发持续性白脂肪组织(WAT)重塑和新陈代谢亢进。尽管全身儿茶酚胺被认为是介导该反应的主要驱动因素,但其局部调控机制仍未明确。
2026年1月28日,中国药科大学谢昊、郝海平、南通大学汤志远共同通讯在Cell Reports 在线发表题为“Ccl12 coordinates immune-neural crosstalk to promote adipose sympathetic remodeling after burn trauma”的研究论文。研究发现,脂肪组织内存在一条免疫-神经轴,可驱动烧伤后 WAT 的交感神经重塑与产热重编程。利用小鼠烫伤模型,研究表明烧伤会诱发局部交感神经激活、去甲肾上腺素释放和WAT褐变,这些均被化学或基因去神经化所消除。
从机制上看,巨噬细胞来源的Ccl12会招募分泌神经生长因子的CCR2+ T细胞,促进交感神经突的生长并增加脂肪内肾上腺素能张力。通过Ccl12中和或T细胞缺乏破坏该通路,会损害WAT褐变。烧伤患者观察到类似特征,包括交感神经支配增加、蛋白1分离表达升高以及WAT中CCR2 T细胞富集。这些发现揭示了烧伤后脂肪功能的神经调控,并暗示了调节超代谢的潜在靶点。
重度烧伤会引发全身性反应,其影响远超出初始创面范围,表现为持续性代谢亢进、免疫功能紊乱及多器官功能障碍。这种病理状态在实验动物中可能持续数周,在患者中持续数月甚至数年,在创面愈合后仍会给外周器官带来沉重的代谢负担。烧伤可引发心脏、肝脏、骨骼肌及脂肪组织的协同适应性改变,其中白色脂肪组织(WAT)呈现出极具动态性的代谢重塑特征。
脂解作用增强与产热重编程(即“褐变”)是烧伤后WAT重塑的两个核心过程。前者会释放大量游离脂肪酸,驱动全身分解代谢;后者则表现为白色脂肪细胞形成多室形态、线粒体密度增加,且解偶联蛋白1(UCP-1)表达显著上调。这些适应性改变共同促成了代谢亢进表型,使机体能量消耗增加,加剧烧伤后的组织消耗。传统观点认为,WAT的代谢亢进是一种适应性不良的反应,会加重烧伤相关的组织消耗,但越来越多的证据表明其作用具有更复杂的环境依赖性。此外,产热活化的脂肪细胞可通过分泌促血管生成因子和促再生因子促进组织修复。这些发现表明,WAT重塑既会导致全身代谢恶化,也参与组织修复过程,因此亟需更清晰地阐明烧伤中驱动WAT代谢亢进的信号调控机制。
现有研究范式认为,循环中儿茶酚胺水平升高是通过激活β-肾上腺素能通路,驱动烧伤后WAT褐变的主要因素。但近期研究进一步发现,免疫来源的信号也参与其中。骨髓来源的IL-6可维持烧伤后WAT的代谢亢进,而替代性活化的巨噬细胞能合成儿茶酚胺,在烧伤和冷暴露模型中均能促进WAT褐变。NLRP3炎症小体的活化也与烧伤后的脂解作用、WAT褐变及肝脂肪变性相关,进一步证实固有免疫信号参与WAT重塑过程。同时,冷暴露等非创伤模型的研究发现,脂肪组织内的交感神经纤维在介导脂肪库特异性的产热和脂解作用中发挥关键作用。尽管已有上述研究进展,烧伤后局部交感神经重塑的发生及其与免疫信号的潜在整合调控机制,仍未被充分阐明。
图形摘要(摘自Cell Reports )
本研究发现,脂肪组织内的交感神经支配是调控烧伤后WAT重塑不可或缺的驱动因素。利用小鼠烫伤模型,本研究证实,介导脂肪库内脂解作用和产热重编程的关键是局部交感神经的活化,而非全身儿茶酚胺水平的升高。从机制上看,巨噬细胞来源的Ccl12可招募CCR2+T细胞,该细胞分泌的神经生长因子(NGF)能驱动交感神经轴突生长及代谢活化。重要的是,这种免疫介导的神经可塑性在烧伤患者中也存在保守性,患者的皮下WAT中可见CCR2+T细胞浸润、交感神经支配增强且UCP-1表达上调。
原文链接:10.1016/j.celrep.2025.116921